• Skip to main content
  • Skip to secondary menu
  • Skip to primary sidebar

Lebensmittel- & Biotechnologie

Das Fachportal für Lebensmittelindustrie und Biotechnologie

  • Abonnement
  • Impressum
  • Welkin Media Verlag
Startseite » Wie Pflanzen ihre Heilung koordinieren

Wie Pflanzen ihre Heilung koordinieren

18. Juni 2020 von Helmut Mitteregger

Wenn wir uns in die Finger schneiden, strömt Blut aus der Wunde, das dabei hilft die Verletzung rasch wieder zu schließen. Doch das Gemüse, das wir kleinschneiden wollten, hätte auf so eine Verletzung ganz anders reagiert. Wissenschafter des Institute of Science and Technology Austria (IST Austria) untersuchten, wie Pflanzenzellen Wunden heilen. In ihren Ergebnissen, die jüngst in PNAS veröffentlicht wurden, stellten die Forscher fest, dass das Hormon Auxin und Druckveränderungen für die Regeneration entscheidend sind.

Alle lebenden Organismen erleiden Verletzungen. Tiere und Menschen haben bewegliche Zellen, die Wunden finden, sich ihnen nähern und sie heilen können. Pflanzenzellen sind jedoch unbeweglich und können den Schaden nicht einfach mit speziellen Zellen auffüllen. Stattdessen beginnen die benachbarten Zellen schnell zu wachsen oder sich zu vermehren um die Verletzung zu verschließen. Dabei entscheidet jede einzelne Zelle, ob sie sich ausdehnen oder teilen muss, um die Wunde zu füllen. Obwohl Wissenschafter seit Mitte des 19. Jahrhunderts die Regeneration in Pflanzen untersuchen, blieben die „Gründe“ für diese Entscheidungen der Zellen unklar.
Nun entdeckten Wissenschafter in der Gruppe von Professor Jiří Friml vom Institute of Science and Technology Austria (IST Austria), dass das Hormon Auxin und der Druck den Weg der Pflanze zur Regeneration lenken.
„Es ist unglaublich faszinierend, wie robust und flexibel die Regeneration in Pflanzen ist, wenn man bedenkt, wie statisch uns diese Organismen erscheinen“, sagt Lukas Hoermayer, ein führender Wissenschafter in dieser Studie.
Um die Wundheilung zu untersuchen, verwendeten die Wissenschafter einen Laser, mit dem sie die Wurzel einer Ackerschmalwand gezielt verletzen konnten. Anschließend verfolgten sie die Zellen während der Regeneration mit einem Mikroskop. Dabei entdeckten die Wissenschafter, dass das Wachstumshormon Auxin eine wichtige Rolle bei der Wundheilung spielt. Es baut sich in den Zellen auf, die die Wunde direkt berühren, und erleichtert die Reaktion der Pflanze auf Verletzungen.

Zu viel Auxin kann tumoröses Verhalten verursachen.
Lukas Hoermayer / IST Austria

Als die Wissenschafter die Auxinmenge künstlich veränderten, reagierten entweder keine oder zu vielen Zellen auf die Wunde. Dieser unkoordinierte Prozess führte manchmal sogar zu einer tumorösen Schwellung der Wurzel.
„Nur die Koordination vieler Zellen im gesamten Gewebe führt zu so einer präzisen und lokalisierten Wundreaktion“, erklärt Lukas Hoermayer.
Darüber hinaus registrierte das Team eine extreme Druckveränderung um die Wunde herum, ausgelöst durch die kollabierenden Zellen der Wunde. Als die Wissenschafter den allgemeinen Zelldruck reduzierten, verschwand diese Druckveränderung bei der Verwundung und die Wundheilung wurde geschwächt.
Indem sie die Pflanzenregeneration mikroskopisch beobachteten und sie mit chemischen Behandlungen modifizierten, identifizierten die Wissenschaftler Auxin-Konzentrations- und Druckänderungen als steuernde Prozesse. Ihre Ergebnisse tragen zu einem besseren Verständnis der Wundheilung in der Pflanzenwurzel bei. Mit diesem Verständnis können Forscher in Zukunft besser das Überleben von Wurzeln in Sandböden oder in der Gegenwart von Pflanzenfressern untersuchen.
Institute of Science and Technology Austria (IST Austria)

Originalpublikation:
Lukas Hoermayer, Juan Carlos Montesinos, Petra Marhava, Eva Benková, Saiko Yoshida, Jiří Friml. Wounding induced changes in cellular pressure and localized Auxin signaling spatially coordinate restorative divisions in roots. PNAS. DOI: 10.1073/pnas.2003346117

Zwei Videos sind zum Thema einsehbar:
Video 1
Die Wissenschafter verwendeten Live-Mikroskopie, um die Ackerschmalwand-Wurzel während der Heilung zu verfolgen. Eine Veränderung der Auxinmenge führte manchmal (wie hier) zu einer tumorösen Schwellung der Wurzel.

Video 2
Um die Wundheilung zu untersuchen, verletzten die Wissenschafter eine Ackerschmalwand-Wurzel mit einem Laser. Dabei beobachteten sie extreme Druckveränderungen im Gewebe zum Zeitpunkt der Verletzung.
Aufnahmen: © Lukas Hoermayer / IST Austria


Filed Under: Forschung, News Tagged With: Pflanzenzellen

Weitere Nachrichten

VPPI, das geräuscharme Proportional-Druckregelventil von Festo

Mit dem Proportional-Druckregelventil VPPI von Festo können alle Nennweiten direkt, zuverlässig, präzise und geräuscharm betrieben werden. Die All-in-One Lösung ermöglicht den Verzicht auf Vorstufen oder Pilotventile, alle notwendigen Einstellungen … [Weiterlesen...] about VPPI, das geräuscharme Proportional-Druckregelventil von Festo

Mediengetrenntes Flipperventil für schnelle Dosierung

Der System- und Fluidikspezialist Bürkert hat ein mediengetrenntes 2/2- bzw. 3/2-Wege- Flipperventil für eine schnelle, exakte Dosierung entwickelt. Das Ventil vom Typ 6757 ist gegen Druckstöße unempfindlich und toleriert bis zu 16 bar Systemdruck. … [Weiterlesen...] about Mediengetrenntes Flipperventil für schnelle Dosierung

Vorfreude auf die interpack 2023

Rund 2.700 Key-Player und Newcomer aus aller Welt nutzen die interpack vom 4. bis 10. Mai als Schauplatz für ihre Premieren und feiern das lang herbeigesehnte Wiedersehen der globalen Verpackungsbranche. Sie zeigen wie man zum Gamechanger im … [Weiterlesen...] about Vorfreude auf die interpack 2023

Fraunhofer IPMS zeigt neueste photonische Technologien

Das Fraunhofer IPMS zählt zu den führenden Forschungseinrichtungen für die Entwicklung und Herstellung elektronischer, mechanischer und optischer Komponenten und Bauelemente und deren Integration in intelligente Systeme. Mit seinen innovativen … [Weiterlesen...] about Fraunhofer IPMS zeigt neueste photonische Technologien

Primary Sidebar

Aktuelle Ausgabe

Welkin Media News

Aktuelle Nachrichten aus unseren anderen Online-Portalen Österreichische Chemie Zeitschrift und Österreichische Kunststoffzeitschrift.

  • MMP Produktionsanlage von Evonik nimmt Betrieb auf
    on 8. Februar 2023 by Birgit Fischer (Die Chemie Zeitschrift Österreichs)

    Evonik hat nach zwei Jahren Bauzeit seine um 25 Millionen Euro ausgebaute MMP Produktionsanlage am Standort Wesseling in Betrieb genommen. Wesseling gehört zu den großen Produktionsstandorten von Evonik, jährlich verlassen etwa 500.000 Tonnen […]

  • Biesterfeld übernimmt Vertrieb von KetaSpire und AvaSpire
    on 8. Februar 2023 by Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Biesterfeld übernimmt mit Wirkung zum 01.01.2023 den Vertrieb der Hochleistungskunststoffe KetaSpire und AvaSpire von Solvay.Biesterfeld übernimmt mit Wirkung zum 01.01.2023 den Vertrieb der Hochleistungskunststoffe KetaSpire und AvaSpire von […]

  • Emerson Messumformer Rosemount mit berührungsloser Radartechnik
    on 6. Februar 2023 by Birgit Fischer (Die Chemie Zeitschrift Österreichs)

    Mit Rosemount hat Emerson Messumformer mit berührungsloser Radartechnik speziell für Versorgungsanwendungen in der Prozessindustrie entwickelt. Die Rosemount 1208 Produktreihe bietet genaue und zuverlässige Füllstandsmessungen und Berechnungen […]

  • Fraunhofer LBF startet Projekt zu Langzeiteigenschaften in Rezyklaten
    on 6. Februar 2023 by Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Das Fraunhofer LBF sucht für das Projekt "Werkstoff- und Langzeiteigenschaften in Rezyklaten" weitere Projektpartner aus der Industrie. Umfangreiche Kenntnisse zu Abhängigkeiten zwischen Konfektionierung, Zusammensetzung, Compoundierung und […]

  • Pyrum und Polyfuels bauen weitere Pyrolyseanlagen
    on 3. Februar 2023 by Birgit Fischer (Die Chemie Zeitschrift Österreichs)

    Die Pyrum Innovations AG und die Polyfuels Group AB wollen im Rahmen eines Joint Ventures vier Pyrolyseanlagen errichten und betreiben. Die Anlagen sollen auf der Pyrum-Technologie basieren und von der Circular Tires AS, einer 100-prozentigen […]

  • Mineralwolle-Sammelsack aus reinem Recyclingkunststoff
    on 3. Februar 2023 by Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Die Puhm GmbH hat reißfeste und UV beständige Mineralwolle-Sammelsäcke aus 100 Prozent österreichischem Recycling-Plastik (LDPE) entwickelt. Diese kreislauffähige Sammelmöglichkeit ersetzt Säcke aus hochwertigem Primärkunststoff und soll in […]

  • PLAST 2023 mit zahlreichen Akteuren aus der ganzen Welt
    on 2. Februar 2023 by Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Die PLAST 2023 vom 05. bis 08. September 2023 in Rho-Pero bietet zahlreiche Begegnungsmöglichkeiten für Akteure aus der ganzen Welt. Mehr als 700 Aussteller stellen das Segment der Maschinen, Zusatzausrüstungen und Formen für die Kunststoff- und […]

  • Greiner hält an Nachhaltigkeitsstrategie fest
    on 1. Februar 2023 by Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Greiner möchtge trotz sehr herausfordernder Rahmenbedingungen im Jahr 2023 nicht von seiner Nachhaltigkeitsstrategie abkehren. Der Kostendruck ist in allen drei Sparten zu spüren, daher sollen langfristige Synergien den nachhaltigen […]

  • Greiwing errichtet Logistikzentrum im Chemiepark Rheinmünster
    on 1. Februar 2023 by Birgit Fischer (Die Chemie Zeitschrift Österreichs)

    Die GREIWING logistics for you GmbH baut im Chemiepark Rheinmünster auf rund 16.500 Quadratmetern ein neues Logistikzentrum. Damit verfügt das neue Logistikzentrum über ausreichend Kapazitäten für die Evonik Superabsorber GmbH und die Trinseo […]

  • Manina Kettler ist neuer CFO bei Minebea Intec
    on 30. Januar 2023 by Birgit Fischer (Die Chemie Zeitschrift Österreichs)

    Manina Kettler hat mit Anfang 2023 die Rolle des Chief Financial Officer (CFO) bei Minebea Intec von Hidenori Shimosako übernommen. Manina Kettler bringt herausragende Expertise im Bereich Finance mit und ist seit 2013 für das Unternehmen tätig, […]

Copyright © 2023 · Welkin Media Verlag