Publikationen - Molekulare Signalverarbeitung
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Guseman, J. M.; Hellmuth, A.; Lanctot, A.; Feldman, T. P.; Moss, B. L.; Klavins, E.; Calderón Villalobos, L. I. A.; Nemhauser, J. L.; Auxin-induced degradation dynamics set the pace for lateral root development Development 142, 905-909, (2015) DOI: 10.1242/dev.117234
Auxin elicits diverse cell behaviors through a simple nuclear signaling pathway initiated by degradation of Aux/IAA co-repressors. Our previous work revealed that members of the large Arabidopsis Aux/IAA family exhibit a range of degradation rates in synthetic contexts. However, it remained an unresolved issue whether differences in Aux/IAA turnover rates played a significant role in plant responses to auxin. Here, we use the well-established model of lateral root development to directly test the hypothesis that the rate of auxin-induced Aux/IAA turnover sets the pace for auxin-regulated developmental events. We did this by generating transgenic plants expressing degradation rate variants of IAA14, a crucial determinant of lateral root initiation. Progression through the well-established stages of lateral root development was strongly correlated with the engineered rates of IAA14 turnover, leading to the conclusion that Aux/IAAs are auxin-initiated timers that synchronize developmental transitions.
Wasternack, C.; Hause, B.; Blütenduft, Abwehr, Entwicklung: Jasmonsäure - ein universelles Pflanzenhormon Biologie in unserer Zeit 44, 164-171, (2014) DOI: 10.1002/biuz.201410535
Pflanzen müssen gegen vielfältige biotische und abiotische Umwelteinflusse eine Abwehr aufbauen. Aber gleichzeitig müssen sie wachsen und sich vermehren. Jasmonate sind neben anderen Hormonen ein zentrales Signal bei der Etablierung von Abwehrmechanismen, aber auch Signal von Entwicklungsprozessen wie Blüten‐ und Trichombildung, sowie der Hemmung von Wachstum. Biosynthese und essentielle Komponenten der Signaltransduktion von JA und seinem biologisch aktiven Konjugat JA‐Ile sind gut untersucht. Der Rezeptor ist ein Proteinkomplex, der “JA‐Ile‐Wahrnehmung” mit proteasomalem Abbau von Repressorproteinen verbindet. Dadurch können positiv agierende Transkriptionsfaktoren wirksam werden und vielfältige Genexpressionsänderungen auslösen. Dies betrifft die Bildung von Abwehrproteinen, Enzymen der JA‐Biosynthese und Sekundärstoffbildung, und Proteinen von Signalketten und Entwicklungsprozessen. Die Kenntnisse zur JA‐Ile‐Wirkung werden in Landwirtschaft und Biotechnologie genutzt.
Wasternack, C.; Hause, B.; Stressabwehr und Entwicklung: Jasmonate — chemische Signale in Pflanzen Biologie in unserer Zeit 30, 312-320, (2000) DOI: 10.1002/1521-415X(200011)30:6<312::AID-BIUZ312>3.0.CO;2-8
Chemische Signale wurden bereits im 19.Jahrhundert als Regulatoren von Wachstum und Entwicklung der Pflanzen postuliert.In den letzten 70 Jahren wurde die Wirkungsweise der klassischen Pflanzenhormone wie der Auxine, Gibberelline, Cytokinine, Ethylen und Abscisinsäure aufgeklärt. Doch erst im letzten Jahrzehnt entdeckte man die Bedeutung der Brassinosteroide, der Peptidhormone und der Jasmonate.