Die Abteilung Molekulare Signalverarbeitung erforscht von der molekularen bis systemischen Ebene wie Pflanzen sich an kurzfristig schwankende und langfristig wandelnde Umweltbedingungen optimal anpassen. Diese aktuelle Thematik der biologischen Grundlagenforschung und Agrarwissenschaften ist im Kontext des sich beschleunigenden Klimawandels von hoher gesellschaftlicher Relevanz, insbesondere für die zukünftige Ertragssicherung und Qualitätserhöhung von Kulturpflanzen.
Als Konsequenz ihrer beschränkten Mobilität entwickelten Landpflanzen sich evolutiv zu Spezialisten der Anpassung und des Widerstandes, um ihrer Umwelt standzuhalten. So reagieren Pflanzen auf lokale Veränderungen mit zielgerichtetem Organwachstum, um günstige Areale zu erreichen oder widrigen Bedingungen möglichst auszuweichen. Auch produzieren Pflanzen ein breites Spektrum niedermolekularer Metaboliten zur effizienten chemischen Kommunikation, zum wirksamen Schutz gegen Schädlinge oder zur besseren Erschließung schwer zugänglicher Bodenressourcen. Unsere Abteilung verfolgt die generelle Fragestellung, wie Pflanzen externe Parameter wahrnehmen, deren Informationsgehalt interpretieren und über molekulare Signalwege prozessieren, um adäquat auf Umweltveränderungen mit adäquter Anpassung ihres Stoffwechsels und Wachstumsverhaltens zu reagieren.
Zurzeit verfolgen drei Arbeitsgruppen interaktiv diese Thematik an ausgewählten Problemstellungen und stärken die Schwerpunkten Chemische Mediatoren und Molekulare Interaktionen des IPB-Forschungsprofils:
Die AG Jasmonat-Signaling untersucht die molekularen Mechanismen der pflanzlichen Stressantwort im Kontext der Biosynthese und Signalwirkung von Jasmonsäure.
Die AG Nährstoffperzeption untersucht, wie die metallabhängige Verfügbarkeit von Phosphat biochemische Anpassungsreaktionen und die Wurzelentwicklung steuert.
Die AG Symbiose-Signaling untersucht die molekularen Prozesse für die Etablierung funktionaler Symbiosen zwischen Pflanzenwurzeln und nützlichen Mikroorganismen.
Ehemalige Abteilungsgruppen:
AG Zelluläre Koordination (2016-2023), Katharina Bürstenbinder (Professorin, Universität Marburg)
AG Signalintegration (2011-2020), Luz Irina Caldeón Villalobos (Managing Director, KWS Gateway Research Center, St. Louis, USA)
AG Regulatorische RNAs (2014-2021), Selma Gago Zachert (Projektleiterin, Universität Halle)
AG Auxin-Signaling (2011-2015), Marcel Quint (Professor, Universität Halle)
MSV-Klausurtagungen
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