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Da Pflanzen ständig Mikroben ausgesetzt sind, verfügen sie über präzise Mechanismen, um nur bei Bedarf Resistenzstrategien zu entwickeln und unnötige energieaufwändige Aktivierungen der Abwehr zu vermeiden. Die Detektion von Mikroben wird durch pflanzliche Überwachungssysteme vermittelt, die letztendlich über intrazelluläre Signaltransduktions-Netzwerke in geeignete Immunantworten übersetzt wird. Nach der Rezeptor-vermittelten Erkennung von Mikroben-assoziierten Molekülmustern (engl. microbe-associated molecular patterns; MAMPs) werden sofort Ionenflüsse durch die Plasmamembran induziert. Dies ist eng mit einem Anstieg des zytosolischen Calciumspiegels verbunden, der von Calcium-Sensorproteinen überwacht wird. Dieser geht einher mit der Aktivierung von Proteinkinasen wie CDPKs (Calcium-abhängige Proteinkinasen, engl. calcium-dependent protein kinases) und MAPKs (Mitogen-aktivierte Proteinkinasen, engl. mitogen-activated protein kinases), der ROS-Produktion (ROS, engl. reactive oxygen species) und schließlich der Expression von Abwehr-Genen, sowie der Akkumulation von Abwehrmolekülen. Die zeitlich und räumlich abgestimmte Abwehrreaktion erfordert eine integrative Koordination der relevanten Signale. Krankheitserreger hingegen haben Effektoren (E) entwickelt, die die Signalwirkung der Pflanze untergraben und die immunitätsbezogene Abwehr unterdrücken.

Im Fokus unserer Forschung steht die Aufklärung der frühen Mechanismen des pflanzlichen zellulären Abwehrsignal-Netzwerkes und dessen Beeinflussung durch Effektorproteine von Pathogenen unter Zuhilfenahme von Modell-Pflanzen wie Arabidopsis thaliana.

Abb. 1. Vereinfachtes Modell der intrazellulären Signaltransduktions-Netzwerke in der pflanzlichen Immunantwort.

Diese Seite wurde zuletzt am 04.11.2019 geändert.

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