Javier García Varo (Karlsruhe Institute of Technology, KIT)
Javier García Varo erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Karlsruhe Institute of Technology, KIT, im Jahr 2024 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft für die Arbeit:
Funktionelle Charakterisierung der Terpen Synthase Zm TPS2 in TBY-2 Zellen
In dieser Arbeit wurde die potenzielle Rolle der Stromulierung im pflanzlichen Sekundärstoffwechsel anhand des Terpenbiosyntheseweges in der Tabakzellkultur BY-2 als Modelorganismus untersucht.
Metabolischer Crosstalk zwischen zellulären Kompartimenten ermöglicht es den Zellen Signale zu integrieren und Stoffwechselprodukte sowohl zu produzieren als auch auszutauschen, um die Aufrechterhaltung der Zelle zu gewährleisten.
Um zu untersuchen ob Stromuli im Terpenstoffwechsel als Stoffwechselkanäle zwischen Kompartimente fungieren könnten wurde versucht, transgene Zelllinien zu generieren, die fluoreszenzmarkierte Varianten der Terpensynthase ZmTPS2 in BY-2 Zellen überexprimieren. Zusätzlich wurde die subzelluläre Lokalisation der Terpenvorstufen mittels qualitativer und quantitativer Kolokalisationsstudien von synthetischen, Fluoreszenzanaloga und Zellorganellfarbstoffen oder Fluoreszenzmarker analysiert.
Das Transgen wurde erfolgreich in das Genom von TBY-2 integriert, zeigte allerdings keine transkriptionelle Aktivität, so dass mikroskopische Analysen nicht möglich waren. Die Kolokalisationsstudien zeigten, eine starke Überlappung der Analoga in lipophilen Umgebungen wie Lipidtröpfchen. Im ER wurde eine schwache Überlappung beobachtet, die sich nach Behandlung mit Brefeldin A, einem Inhibitor des Proteintransport zwischen ER und Golgi-Apparat, veränderte. Eine Kolokalisation mit Peroxisomen wurde nicht festgestellt. Bewegungsanalysen der fluoreszierenden Analoga zeigten, dass die Moleküle sich unabhängig von der Myosin-Aktin-Bewegung translozieren. Außerdem wurde eine Veränderung der Stromulierungsrate beobachtet, sobald der MEP-Stoffwechselweg durch Inhibitoren gehemmt wurde.
Diese Arbeit zeigt die einen Zusammenhang zwischen Stoffwechselprozessen und der Form der Organellen und gibt neue Hinweise auf mögliche funktionelle Aspekte der Stromulation.
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Javier García Varo fertigte die Arbeit am Karlsruhe Institute of Technology am Joseph Gottlieb Kölreuter Institut für Pflanzenwissenschaften in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Peter Nick an.
