News · Forschungsergebnis

Evolution im Zeitraffer durch alternative Chromosomen-Organisation

Im Gegensatz zu monozentrischen Chromosomen (links), bei denen ein einziges Zentromer die beiden Schwesterchromatiden miteinander verbindet, bestehen holozentrische Chromosomen (rechts) aus Hunderten von Zentromeren. Grafik: André Marques, hergestellt mit BioRender.com

Forschende haben tiefgreifende Auswirkungen einer atypischen Organisation von Chromosomen auf die Genomorganisation und Evolution aufgedeckt. Ihre Ergebnisse schildert das Team unter der Leitung von André Marques vom Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln (MPIPZ) jetzt in der Zeitschrift Cell. Unsere Studie zeigt, so Marques, "dass der Übergang zu einer holozentrischen Chromosomenarchitektur die Art und Weise, wie Genome organisiert und reguliert werden, stark beeinflusst hat und dass sich Genome durch die Verschmelzung ihrer Chromosomen schnell weiterentwickeln können". Die Ergebnisse zeigen vielversprechende Ansätze für die Pflanzenzüchtung, die in der Regel auf die Fähigkeit angewiesen ist, Gene zwischen Chromosomen und Organismen auszutauschen. "Holozentrische Pflanzen ermöglichen den Austausch von Genen in der Nähe der Zentromere, was bei monozentrischen Arten normalerweise unterdrückt wird. Wenn wir verstehen, wie holozentrische Pflanzen dies tun, könnten wir diese Gene in monozentrischen Arten „freischalten“ und sie für die Züchtung von leistungsfähigeren, widerstandsfähigeren Pflanzenarten zugänglich machen."

Quelle: MPIPZ

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News · Forschungsergebnis

Wie Pflanzen ihren Zuckerhaushalt regulieren

Mit diesen winzig kleinen Arabidopsis-Keimlingen beginnt die Arbeit im Labor. Foto: Klaus Hagemann, RUB

Als wichtige Nährstoffe vermitteln Metalle, beispielsweise Kupfer, die Funktionen vieler Proteine. Ist dieses Element Mangelware, können Pflanzen seine Aufnahme steigern und schalten auf kupferunabhängigere Stoffwechselwege um. Entscheidend dafür ist das Protein Squamosa Promoter-Binding Protein-Like 7, kurz SPL7. Es gehört zu der Gruppe von Proteinen, die regulieren können, welche Gene verstärkt abgelesen und welche Proteine somit vermehrt hergestellt werden. Wie Forschende der Ruhr-Universität Bochum (RUB) nun herausfanden, ist SPL7 zusätzlich für den Energiestoffwechsel unerlässlich. Das berichtete ein Team um Prof. Dr. Ute Krämer vom Lehrstuhl für Molekulargenetik und Physiologie der Pflanzen der RUB gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen der Max-Planck-Institute für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln und für Molekulare Pflanzenphysiologie in Potsdam in der Zeitschrift The Plant Cell am 22. Juli 2022. Das verbesserte Verständnis wie Pflanzen ihren Zuckerhaushalt steuern "kann für die Entwicklung von neuen pflanzenbasierten biotechnologischen Verfahren nützlich sein“, sagt Ute Krämer. „Die Erkenntnisse könnten auch helfen, landwirtschaftliche Erträge auf Kupfermangelböden zu steigern.“

Quelle: RUB

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News · Forschungsergebnis

Nimmt Phytoplankton mehr CO2 auf als gedacht?

Phytoplankton. Aufnahme: Annegeret Stuhr, GEOMAR

Phytoplankton benötigt zum Wachsen Licht und Nährstoffe. Beides gemeinsam in ausreichender Menge ist für die mikroskopischen Algen im Ozean aber selten zu finden. In den oberen Wasserschichten fehlen ihnen in der Regel die Nährstoffe, weiter unten das Licht. Eine neue Studie unter Leitung des Helmholtz-Zentrums Hereon sagt nun: Phytoplankton kann zwischen tieferen Schichten und der Wasseroberfläche hin- und herwandern. Sollte sich das bestätigen, hätte es enorme Konsequenzen für die Kalkulationen der natürlichen Kohlenstoffpumpe und damit auch für aktuelle Berechnungen des Kohlenstoffbudgets. Die Ergebnisse der Studie wurden heute in der Fachzeitschrift Nature Climate Change veröffentlicht.

Quelle: Helmholtz-Zentrum Hereon

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News · Politik

Umwelt-Studierende aus ärmeren Regionen schätzen UN-Nachhaltigkeitsziele wichtiger ein

Die 17 Nachhaltigkeitsziele der UN. Wikimedia. Public Domain.

Umweltstudierende aus Ländern mit niedrigeren Wohlstandsindikatoren halten die 17 UN-Nachhaltigkeitsziele für wichtiger als Umweltstudierende aus Ländern mit höheren Wohlstandsindikatoren. Zudem ordnen sie die Ziele meist nur einer Säule der Nachhaltigkeit zu, entweder der sozialen, der ökonomischen oder der ökologischen. Das hat eine Studie der Goethe-Universität Frankfurt ergeben, die auf einer Online-Umfrage in 41 Ländern basiert. Damit liegen jetzt erstmals Erkenntnisse vor, wie eine bestimmte Gruppe von möglichen künftigen Entscheidungsträgern die 17 Ziele aktuell wahrnimmt. Daraus lassen sich ganz konkrete Handlungsempfehlungen für die universitäre Bildung ableiten, folgern die Forschenden, die ihre Ergebnisse um Fachjournal Humanities and Social Sciences Communications veröffentlich haben.

Quelle: Uni Frankfurt

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News · Projekt

Projekt „SynAgri-PV“ bringt Agri-Photovoltaik raus aus der Nische

Apfelbaum unter einer Agri-PV-Anlage. Foto und (c): Fraunhofer ISE

Anfang Juli 2022 startete das Projekt „SynAgri-PV: Synergetische Integration der Photovoltaik in die Landwirtschaft als Beitrag zu einer erfolgreichen Energiewende – Vernetzung und Begleitung des Markthochlaufs der Agri-PV in Deutschland“. Unter Koordination des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE sowie des Leibniz-Zentrums für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) arbeiten neun Partner aus Forschung, Praxis und Industrie gemeinsam an der Entwicklung eines Leitbildes für den Einsatz von Agri-PV in Deutschland. Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) finanzierte Projekt wird mit 1,7 Mio. Euro gefördert und hat eine Laufzeit von drei Jahren.

Quelle: ZALF

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