Tim Jacob Lange (Goethe Universität Frankfurt)
Tim Jacob Lange erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Goethe Universität Frankfurt im Jahr 2024 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft für die Arbeit:
Analysis of chitosan perception and bioactivity in Arabidopsis guard cells
Chitosanbehandlungen können Pflanzen robuster gegenüber Trockenheit und Krankheitserregern machen. Wie genau pflanzliche Rezeptoren diese Chitosane erkennen, wurde in dieser Arbeit genauer untersucht.
Chitosane sind Chitin-verwandte Biopolymere, welche in den Zellwänden von einigen pflanzlichen Krankheitserregern zu finden sind. Werden Pflanzen mit Chitosan behandelt, sind sie weniger anfällig gegenüber Trockenstress und Krankheiten. Dennoch war weitgehend unbekannt, wie pflanzlichen Rezeptoren das Chitosan erkennen, um diese Schutzfunktionen in der Pflanze auszulösen.
In dieser Arbeit wurden neun verschiedene Chitosane auf ihre Fähigkeit getestet, Rezeptorkomplexe zwischen potenziellen Chitosanrezeptoren in der Acker-Schmalwand (Arabidopsis thaliana) hervorzurufen und zu aktivieren. Dafür wurde ein Split-Luciferase System in Protoplasten etabliert, um die Bildung von Rezeptorkomplexen in Echtzeit zu verfolgen. Um die Bioaktivität der verschiedenen Chitosane festzustellen, wurden die Chitosane an Schließzellen getestet. Die Unterschiedlichen Bioaktivitäten der Chitosane konnten somit auf Rezeptorebne nachvollzogen werden.
Die durch diese Arbeit erhaltenen Erkenntnisse erweitern somit nicht nur das Verständnis darüber, wie unterschiedliche Chitosane von Pflanzen erkannt werden, sondern ermöglichen es, Chitosan gezielter, entsprechend ihrer biologischen Aktivität, einzusetzen.
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Tim Jacob Lange fertigte die Arbeit am Institut für Molekulare Biowissenschaften in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Maik Böhmer an.