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Pflanzenforschung in Braunschweig

05.03.1998 - (idw) Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig

Pflanzenforschung in Braunschweig: Erfolg durch Symbiose

Der Bund hat in den vergangenen zehn Jahren viele Millionen in die zukunftsorientierte 'gruene' Gentechnik (pflanzliche Molekularbiologie) in Deutschland investiert. In der gleichen Zeit hat das Land Niedersachsen dieses Fachgebiet speziell in Braunschweig gefoerdert. Jetzt zahlen sich diese Investitionen in die Grundlagenforschung aus. Einer Statistik zufolge, die juengst von Laborjournal (2/98) veroeffentlicht wurde, schlaegt sich Deutschland international hervorragend auf dem Gebiet der pflanzlichen Gentechnik, gemessen an der Zahl der Publikationen zu diesem Thema in Top-Fachzeitschriften. Auf nationaler Ebene praesentiert sich die Braunschweiger Pflanzenforschung in bester Verfassung und kann mit etablierten 'Hochburgen' auf diesem Gebiet durchaus mithalten, obwohl diese Forschungsrichtung erst seit 1988 in Braunschweig vertreten ist. Juengster Beleg fuer die Bedeutung der Forschung an der Carolo-Wilhelmina ist ein Artikel in der Zeitschrift Nature.

Wie entstanden die ersten eukaryontischen Zellen?

In der Ausgabe des renommierten Wissenschaftsmagazins vom 5. Maerz (392:37-41) hat Privatdozent. Dr. William Martin vom Institut fuer Genetik der TU zusammen mit Professor Miklós Mueller von der Rockefeller Universitaet (New York) eine neue, oekologisch-physiologisch begruendete Hypothese fuer den Ursprung eukaryontischer Zellen (solchen mit echtem Zellkern) praesentiert. Dr. Martin untersucht seit einigen Jahren die Stammesgeschichte des pflanzlichen Stoffwechsels. Man kann diese sehr komplizierte und bis in die Entstehung der ersten Zellen zurueckreichende Geschichte in der 'Sprache' der Gene lesen, auch wenn gelegentlich die 'Schrift' durch die Jahrmilliarden etwas 'unleserlich' geworden ist. Dabei spielen die Enzyme des pflanzlichen Grundstoffwechsels, der Energiegewinnung und der Kohlenstoffversorgung eine zentrale Rolle. Diese Enzyme sind nicht nur fuer die Evolutionsforschung von Interesse, sondern auch fuer die Wirkstoff-Forschung im Pflanzenschutz. Fuer seinen Beitrag auf diesem Gebiet erhielt Dr. Martin gemeinsam mit drei anderen Wissenschaftlern der TU Braunschweig 1997 den Technologietransferpreis der Industrie- und Handelskammer Braunschweig.

Die entscheidende Idee fuer seine neue Hypothese ergab sich, als Miklós Mueller auf Einladung Martins im April 1997 die TU Braunschweig besuchte. Auf die Frage nach deren Kernaussage gab Dr. Martin zu bedenken, 'dass es sich um Ueberlegungen zu laengst vergangenen, hypothetischen Symbiosen, nicht um eine direkte experimentelle Entdeckung handelt. Halten wir dies fest, so ist die Essenz der Arbeit dreierlei: Erstens, dass der erste Eukaryot - die erste Zelle mit einem echten Zellkern - moeglicherweise gar keinen Zellkern hatte, dafuer aber ueber die genetische Diversitaet verfuegte, um einen Kern hervorzubringen. Zweitens, dass besondere Organellen, die sogenannten Hydrogenosomen, welche vor 25 Jahren von Professor Mueller entdeckt wurden, mit dieser Arbeit noch wichtiger fuer unser Verstaendnis der Entstehung der Eukaryoten geworden sind, als dies ohnehin der Fall war.' Hydrogenosomen sind die ATP (Adenosintriphosphat) -liefernden 'Kraftwerke' der Zelle bei Eukaryoten, die keine Mitochondrien besitzen. 'Drittens, dass die Eukaryoten vielleicht niemals als eigenstaendige Abstammungsgemeinschaft neben den Prokaryoten (das sind Zellen ohne echten Zellkern) existiert haben, sondern aus der oekologischen Vergesellschaftung zweier sehr verschiedener Prokaryoten hervorgegangen sind, welche aber aufgrund ihrer Lebensweise in bestimmten Nischen aufeinander strikt angewiesen waren, um ueberleben zu koennen. Ob dies wirklich alles so war oder nicht, werden wir niemals genau wissen, aber die Arbeit hilft uns, unsere experimentellen Fragestellungen auf dem Gebiet der fruehen Zellevolution etwas praeziser zu formulieren.'

Guter Naehrboden fuer Spitzenforschung

Die Molekularbiologie an der Technischen Universitaet Braunschweig ist im Biozentrum angesiedelt. Das Konzept dieses Forschungszentrums ist es, zukunftweisende Zweige der Biowissenschaften an der TU zu etablieren, um eine Schnittstelle zwischen der Hochschule und den in Braunschweig ansaessigen Forschungseinrichtungen des Bundes - der Forschungsanstalt fuer Landwirtschaft (FAL), der Biologischen Bundesanstalt (BBA) und der Gesellschaft fuer Biotechnologische Forschung (GBF) - zu bilden, und so die 'Symbiose' von Forschung und Lehre zu foerdern. 'Man muss einen geeigneten Naehrboden schaffen, diesen mit den richtigen Persoenlichkeiten 'animpfen'; dann werden sich die richtigen Symbiosen bilden, und die wissenschaftlichen Fruechte werden sich von alleine ernten,' so kommentiert Professor Thomas Hartmann vom Institut fuer Pharmazeutische Biologie, einer der Initiatoren und geistigen Vaeter des Biozentrums, die Erfolge der Braunschweiger Pflanzenforscher. Die Arbeitsgruppen der Professoren Hartmann, Ruediger Cerff und Ralf-Rainer Mendel sind ebenfalls massgeblich daran beteiligt.

Presseinformation der Technischen Universitaet Braunschweig, Nr. 36 vom 5.3.1998, Ho (a-e, idw).


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