Lia Kunz (Justus-Liebig-Universität Gießen)
Lia Kunz erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Justus-Liebig-Universität Gießen im Jahr 2026 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft für die Arbeit:
Annotation of single-nuclei transcriptome in fern Ceratopteris richardii using HCR fluorescence in situ hybridization (zu deutsch: Annotation des Einzelnuklei-Transkriptoms im Farn Ceratopteris richardii mittels HCR-Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung)
Erstmals gelang die gewebsspezifische Kartierung der Genexpression im Farn Ceratopteris richardii im Gametophyten während des Befruchtungsvorgangs in der Modell-Pflanze mithilfe der Hybridization Chain Reaction Fluorescence in situ Hybridization (HCR-FISH) genannten Technik.
Der „C-fern“ Ceratopteris richardii ist ein neuer Modellorganismus, um die Evolution der Landpflanzen speziell ihrer Fortpflanzungsvielfalt zu erforschen. Das haploide (gametophytische) Stadium des Farns ist nur wenige Millimeter groß und kurzlebig, produziert aber Ei- und Spermienzellen.
Dieser Gametophyt wurde während der Befruchtung für einen Genexpressionsatlas, der detaillierte Karten der Genaktivität während der Entwicklung zeigt, mittels RNA-Sequenzierung einzelner Zellkerne erfasst. Das Problem: Bei dieser Analyse geht die Information verloren, aus welchem Gewebe die Zellkerne ursprünglich stammten.
Um die „Karte“ des Expressionsdatensatzes zusammenzusetzen, half die Technik HCR-FISH, die auf der Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung basiert und im ganzen intakten Gametophyten bis in einzelne Zellen hinein empfindlich und spezifisch Genexpression auf mRNA-Level kartiert.
So konnten verschiedene Gewebetypen anhand von Markergenen kartiert werden – darunter auch reproduktive Strukturen, die Eizellen oder Spermien enthalten.
Mit dieser Genexpressions-Landkarte kann Genaktivität im unabhängig lebenden Gametophyten der Farne mit der Genaktivität der in Pollen und Samenanlagen befindlichen Gametophyten der Blütenpflanzen verglichen werden. Dies verspricht wichtige Einblicke in die Evolution der Landpflanzenreproduktion.
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Lia Kunz fertigte die Arbeit am Institut für Botanik in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Annette Becker an.
