Molekulares Trio macht Pflanzen zu Fleischfressern

<ic:message key='Bild vergrößern' />

Ein Insekt auf der Klappfalle einer Venusfliegenfalle. Deutlich erkennbar sind die Sinneshaare, die das Schließen der Falle auslösen. Quelle: Sönke Scherzer

Ein internationales Forscherteam um den Würzburger Biologen Rainer Hedrich hat die molekularen Akteure entschlüsselt, die eine Pflanze zu Fleischfressern macht.

Die Venusfliegenfalle Dionaea muscipula ist die wohl bekannteste fleischfressende Pflanze. Das Sonnentaugewächs gedeiht ausschließlich in nährstoffarmer Gegend. Um sich mit den überlebenswichtigen Nährstoffen zu versorgen, hat sich die Pflanze im Laufe der Evolution zum Fleischfresser verwandelt. Dabei bedient sie sich eines hochsensiblen Fallensystems, dass schon bei kleinster Berührung zuschnappt.  So werden die saftigen Blätter der Dionaea muscipula blitzschnell zur Falle, wenn ein Insekt die feinen Sinneshärchen berührt. Der Schlund wandelt sich in eine Art grünen Magen um, wobei die Drüsen ein salzsäurehaltiges Gemisch aus Verdauungsenzymen abgeben, so dass aus der Beute neben Nährstoffen auch Minerale wie Kalzium, Magnesium und Kalium freigesetzt werden. Über ihre Drüsen nimmt die Venusfliegenfalle dann diese Nährstoffe auf. Die Beschaffung der Zusatznahrung ist ein höchst effektiver Prozess, den jetzt ein internationales Forscherteam um den Würzburger Pflanzenforscher Rainer Hedrich untersucht hat.

Im Fachjournal PNAS (2015, Online-Veröffentlichung) berichtet das Team, wie die fleischfressende Pflanze sich das lebenswichtige Mineral Kalium aus der Beute holt. Der Studie zufolge können die Drüsen das Kalium nur aufnehmen, wenn auch tatsächlich ein Insekt in die Falle gegangen ist. Außerdem entschlüsselten die Wissenschaftler jene Genprodukte, welche die Kaliumaufnahme aktivieren: Zwei Kaliumtransporter und ein Enzym. Bei dem Enzym handelt es sich um die gleiche Proteinkinase, die auch bei anderen Pflanzen für die Kaliumaufnahme in der Wurzel verantwortlich sein soll. Gemeinsam mit dem Neurowissenschaftler und Nobelpreisträger Erwin Neher sowie Forschern aus Australien und Saudi Arabien fand das Team um Hedrich heraus, wie die molekularen Akteure zusammenwirken. Demnach aktiviert das Enzym die beiden Kaliumtransporter, die in einer konzertierten Aktion das Kalium aus der Beute in die Pflanze bringen. Zunächst bewirkt der Transporter DmAKT1, dass der Kaliumspiegel im Magen der Venusfliegenfalle drastisch abgesenkt wird. Der Transporter DmHAK5 erledigt dann die Feinarbeit. „Er hat eine beträchtliche Pumpkraft und kann auch dann noch Kalium in die Drüsenzellen verfrachten, wenn die Kaliumkonzentration dort schon sehr hoch ist“, erklärt Würzburger Forscher Sönke Scherzer. Als nächstes wollen die Wissenschaftler herausfinden, wie das Kalium-Aufnahmesystem der Venusfliegenfalle bemerkt, dass eine kaliumreiche Beute in der Falle sitzt? „Wir haben erste Hinweise darauf, dass nicht erst das aus der Beute freigesetzte Kalium, sondern schon die Berührung der Sinneshaare die Neusynthese der Transporter einleitet“, so Hedrich. Die Arbeit des Biologen zur Venusfliegenfalle wird seit 2010 vom Europäischen Forschungsrat mit 2,5 Millionen Euro gefördert (mehr...).

© biotechnologie.de/bb

Die wichtigsten Nachrichten aus der Biotech-Branche

• DFG fördert vier neue SFB zu Biowissenschaften
• Boehringer kooperiert mit Eureka für Immuntherapie
• Berlin: Bionnale lockt mehr als 700 Besucher an

DFG fördert vier neue SFB zu Biowissenschaften

<ic:message key='Bild vergrößern' />

Die DFG wird erneut Projekte aus dem Bereicht Lebenswissenschaften fördern. Quelle: DFG

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert ab Mitte dieses Jahres 13 neue Sonderforschungsbereiche, darunter auch vier Projekte aus den Biowissenschaften.

Die neuen SFB werden in den kommenden vier Jahren mit insgesamt 113 Millionen Euro gefördert. Das hat der Bewillungsausschuß der DFG im Mai entschieden. Hinzukommt eine 20-prozentige Programmpauschale, mit der indirekte Projektkosten abgesichert werden. Zusätzlich wurden 28 bestehende SFB verlängert und somit weiter gefördert. Damit unterstützt die DFG ab Juli 2015 insgesamt 241 Sonderforschungsbereiche. Im Fokus der biomedizinischen Förderung stehen in diesem Jahr Forschungsvorhaben zum Thema Entzündungen. Allein drei der vier Vorhaben beleuchten die Rolle des Immunsystems.

Die vier neuen Sonderforschungsbereiche zu den Lebenswissenschaften im Überblick:

• Der SFB „Schaltstellen zur Auflösung von Entzündung“ will  grundlegende Mechanismen des Immunsystems, die Aktivierung von Abwehrzellen und die Beziehung von Gewebestruktur und Zelltod untersuchen, um herauszufinden, wieso gerade bei chronischer Entzündung wie Asthma oder Arthritis die Aufhebung der Entzündungsreaktion nicht mehr funktioniert (Koordination: FAU Erlangen-Nürnberg).
• Der SFB „Immunpathologie aufgrund eingeschränkter Immunreaktionen (IMPATH)“ will erforschen, warum immunpathologische Erkrankungen nach neuesten Erkenntnissen nicht nur durch ein überaktives Immunsystem, sondern auch durch eingeschränkte Immunreaktionen hervorgerufen werden können. Dabei sollen Immunstimulation und -rekonstitution als therapeutische Maßnahmen für entzündliche Erkrankungen bewertet werden (Albert-Ludwigs-Universität Freiburg)
• Der SFB/Transregio „Die Haut als Sensor und Initiator von lokalen und systemischen Immunreaktionen“ wendet den Blick auf die molekularen und zellulären Interaktionen der Haut. Der Verbund untersucht, wie ein Ungleichgewicht im zellulären Mikromilieu und Wechselwirkungen mit Mikroorganismen auf der Haut krankmachende Mechanismen in Gang setzen, die entzündliche Hauterkrankungen wie atopische Dermatitis, Psoriasis oder Sklerodermie verursachen. (Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg).
• Der SFB „Von der Nozizeption zum chronischen Schmerz: Struktur-Funktions-Merkmale neuraler Bahnen und deren Reorganisation“ geht der Frage nach, wieso und wie ein akuter Schmerz zu einem chronischen wird. Mithilfe bildgebender Verfahren sollen molekulare Mechanismen der Schmerzentstehung identifiziert und im Zusammenspiel mit neuralen Netzwerken und der subjektiven Schmerzwahrnehmung beleuchtet werden (Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg).

© biotechnologie.de/bb

Die wichtigsten Nachrichten aus der Biotech-Branche

• Molekulares Trio macht Pflanzen zu Fleischfressern
• Boehringer kooperiert mit Eureka für Immuntherapie
• Berlin: Bionnale lockt mehr als 700 Besucher an

Berlin: Bionnale lockt mehr als 700 Besucher an

<ic:message key='Bild vergrößern' />

Die Bionnale zeigte sich in diesem erstmals im internationalen Gewand. Quelle: Berlin Partner / goenz.com

Erstmals fand das jährliche Branchentreffen der Region in Kooperation mit dem  Charité Entrepreneursummit statt. Entsprechend international war das Publikum der 13. Ausgabe der Bionnale aufgestellt. Bereits ab dem Nachmittag zogen die drei parallelen Vorträgssessions zahlreiche Besucher an.

Auch mit dem erstmalig angebotenen Parternering zeigten sich die Veranstalter zufrieden. Die Bionnale  ist das jährlich stattfindende größte Treffen der Biotech- und Pharma-Branche im Cluster Gesundheitswirtschaft Berlin-Brandenburg. Über 700 Akteure aus Life Science, Gesundheitswirtschaft, Politik und Finanzwelt kamen hier zusammen, um über  aktuelle Herausforderungen zu diskutieren. Clustermanager Kai-Uwe Bindseil betonte die positive Entwicklung der Region in den letzten Jahren: „Seit 2003 ist die Zahl der Arbeitsplätze in den Life Sciences von 3.000 auf 5.000 angestiegen.“

Pfizer: Umzug nach Berlin war gute Entscheidung

Welche Anziehung die deutsche Biotech-Branche derzeit ausübt, machte Peter Albiez deutlich, seit März Deutschland-Chef des US-Konzern Pfizer. „Wir müssen uns hierzulande mehr integrieren“, sagte er in seiner Keynote beim Abendempfang. Die milliardenschwere Kooperation mit der Darmstädter Pharmafirma Merck im Bereich Immunonkologie zeige (mehr...), welche Potentiale es in Deutschland gibt. Zugleich betonte er die neuen Chancen, die sich im Bereich eHealth für Pharmafirmen ergeben. Den Umzug der Firmenhauptzentrale nach Berlin vor sieben Jahr lobte er als „gute Entscheidung“ und hob die Exzellenz akademischer und klinischer Einrichtungen in der Hauptstadt hervor. Diese Möglichkeiten wolle man künftig stärker nutzen. „Wir sind offen für Ideen, sprechen Sie uns an“, sagte Albiez, der den Posten von Andreas Penk übernommen hat. Offenbar schweben dem neuen Chef langfristig Strukturen vor, wie sie in den USA als Center of Therapeutic Innovations (CTIs) bestehen.

Nachwuchsforscher im Speed Lecture Award

Für kurzweilige Unterhaltung beim Abendempfang sorgte schließlich der Speed Lecture Award. Sechs Nachwuchsforscher warben in dreiminütigen Vorträgen um die Gunst des Publikum. Am Ende gab es – ähnlich wie im Vorjahr – wieder ein Kopf-an-Kopf-Rennen zweier Frauen. Anna-Elisabeth Kreuder von der TU Berlin präsentierte ein Mom-on-a-Chip-Modell, das eine weitere Anwendung des Multiroganchips der TissUse GmbH darstellt (mehr...): Erstmals könnte damit im Labor realtitätsnah getestet werden, welche Auswirkungen Medikamenteneinnahmen von Schwangeren auf das ungeborene Kind haben. Jing Guo wiederum berichtete von einem neuen Bildgebungsverfahren, das über bestimmte Schüttelbewegungen die Ergebnisse von Gehirnaufnahmen verbessern will. Die Forscherin der Charité gewann mit zwei Stimmen Vorsprung.

© biotechnologie.de/sw

Die wichtigsten Nachrichten aus der Biotech-Branche

• Molekulares Trio macht Pflanzen zu Fleischfressern
• DFG fördert vier neue SFB zu Biowissenschaften
• Boehringer kooperiert mit Eureka für Immuntherapie