Christopher Bell (Universität Münster)
Christopher Bell erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Münster im Jahr 2023 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft für die Arbeit:
Auflösung der Gewebe-spezifischen Antworten von Redox und Calcium Dynamiken in Arabidopsis thaliana auf Sauerstoffmangel
Bell entwickelte ein System, das die Stressantworten von Pflanzengeweben am Konfokalmikroskop unter gezieltem und kontrolliertem Sauerstoffentzug live messen kann.
Sauerstoffarme Bedingungen stellen für Pflanzen einen schwerwiegenden abiotischen Stress dar, beispielsweise bei Überschwemmungen. Der Mangel an molekularem Sauerstoff als finalen Elektronenakzeptor führt zu einer Unterbrechung der mitochondrialen Elektronentransportkette und, als unmittelbare Folge, der ATP-Produktion. Um die Mechanismen der pflanzlichen Akklimatisierung an hypoxischen Stress zu untersuchen, hat Christopher Bell einen experimentellen Aufbau am konfokalen Mikroskop entwickelt, um Calcium-Dynamiken in Echtzeit und in vivo zu erfassen. So konnte er zeigen, dass die Pflanze einen niedrigen Sauerstoffgehalt schnell wahrnimmt, was sich in einer deutlichen Calcium-Reaktion wiederspiegelt. Zudem hat er die Auswirkungen auf die zelluläre Redox-Homöostase (NADPH:NADP+, H2O2 und das Glutathione Redox Potential) untersucht. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Reduktionsstatus dieser drei redox-aktiven Systeme zu einem Großteil vom zentralen Metabolismus abhängt und entsprechend der Sauerstoffkonzentration in der Umgebung variiert. Bell hofft, dass das neue Imaging Setup eine große Bereicherung für das Forschungsgebiet der Hypoxie in Pflanzen sein wird. Die Ergebnisse zeigen, dass die Calcium-Signalübertragung und die Flexibilität des Stoffwechsels wichtige Faktoren in Pflanzen sind, die hypoxischem Stress ausgesetzt sind, und tragen zum Verständnis der Pflanzenbiologie unter Hypoxie bei.
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Christopher Bell fertigte die Arbeit am Institut für Biologie und Biotechnologie der Pflanzen in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Markus Schwarzländer an.
