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Schriftzug Angewandte Genetik Collage von Motiven der Angewandten Genetik

Dahlem Research School

Member of Dahlem Centre of Plant Sciences (DCPS)

SFB973
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AG Heyl

Evolution der regulatorischen Cytokininsystems – oder wie man ubiquitäre Adeninderivate in ein spezifisches Hormon verwandelt.

Evolutionäre Neuheiten, welche als wichtigste Faktoren bei der Entstehung neuer Arten gelten, können entweder durch die Adaptierung von bereits bestehenden Komponenten zu einer neuen Aufgabe, oder de novo-Entwicklung von Genen, auftauchen. In meiner Arbeitsgruppe untersuchen wir, wie eine Gruppe von Adeninderivaten, die in allen Organismen vorkommen, sich in ein Pflanzenhormon entwickelt hat. Die Cytokininsignaltransduktion ist der bakteriellen His-zu-Asp Phosphorylierungskette sehr ähnlich. Um den Ursprung und die Evolution dieses Signalweges zu verstehen haben wir die Genome verschiedener Spezies von einzelligen Algen, Moosen und Lycophyten bis hin zu höheren Landpflanzen nach Genen aus der Cytokininsignaltransduktion durchsucht. Diese phylogenetische Untersuchung zeigte, dass sowohl die hormonbindenden Rezeptoren als auch die negativen Regulatoren dieses Signalweges, die Typ-A RRs, erst in den frühen Landpflanzen auftreten. Dagegen kommen die Typ-B RRs, die transkriptionellen Regulatoren der Cytokininsignalkette, schon in Algen vor. Dies weist darauf hin, das Typ-B RRs ursprünglich eine anderen Funktion hatten und im Laufe der Evolution erst zur Cytokininsignaltransduktion rekrutiert wurden. Außerdem konnten Hinweise gesammelt werden, die darauf hindeuten, dass die Cytokininrezeptoren und die anderen Komponenten des Signalweges unterschiedlichen evolutionären Zwängen unterliegen (Pils und Heyl, 2009).

Modell der Evolution des Zweikomponenten-Signalsystems
Modell der Evolution der Cytokininsignaltransduktion (TCS, two-component signaling system)

Aktuelles

Neue Veröffentlichung

Ein Übersichtsartikel zu einer neuen Art von Stress bei Pflanzen durch Änderung der Lichtperiode ist in Trends in Plant Science erschienen.
September 2017

Neue Veröffentlichung

Ein Artikel über ein cytokininreguliertes Gen, das für ein neuartiges F-Box-Protein codiert und eine Rolle bei der Regulation der pflanzlichen Sterolbiosynthese spielt, ist in Journal of Experimental Botany erschienen.
Mai 2017

Neue Veröffentlichung

Ein Bericht über konstitutiv aktive Mutanten der Cytokininrezeptoren AHK2 und AHK3 und deren Wirkung auf die Organgröße, den Blühzeitpunkt und die Lebensdauer von Pflanzen ist in Plant Physiology erschienen.
März 2017

Neue Veröffentlichung

Ein Artikel über die Rolle des Transkriptionsfaktors ERF105 bei der Frosttoleranz und der Kälteakklimatisierung ist in Plant Cell and Environment erschienen.
Januar 2017
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Stand: 41.10.2017