Molekulare Zellbiologie (Prof. Dr. Peter Nick)

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Interview in Biospektrum

Living is Searching (Springer-Nature 2023)

Sekretariat

• Herr Jochen Krüger, R501, Tel. 0721-608 42142

INSTITUTSSEMINAR

Protoplasma

Die Zeitschrift für Zellbiologie mit der längsten Tradition. mehr...

EUCOR Project Roots of Resilience

EUCOR, der trinationale Verband der Oberrhein-Universitäten (Karlsruhe, Strasbourg, Freiburg, Colmar-Mulhouse, Basel) hat ein Programm für sogenannte Seed Money Projekte ausgeschrieben. Hier waren Partner KIT-JKIP (Islam Khattab, Peter Nick) gemeinsam mit der Universität Basel (Pascale Flury) und der Université Haute-Alsace (Julie Chong) mit ihrem Projekt Wurzeln der Resilienz erfolgreich. Das Projekt versucht, durch Verbesserung der Mikroflora im Wurzelraum, Weinreben gegen durch den Klimawandel beförderte neuartige Pilzkrankheiten ("Esca & Co") resilienter zu machen. Das Projekt fußt auf den Ergebnissen von Kliwiresse, aber auch früherer Interreg Oberrheinprojekte, vor allem Vitifutur und DialogProTec. Der wichtigste Grund für den Erfolg des Antrags ist jedoch die über viele Jahre im Rahmen von vier Interreg Oberrhein Netzwerken gewachsene Kooperation. Das Seed Money Projekt wird wiederum das geplante Folgeprojekt Robin Root unterstützen. Geplanter Beginn ist Februar 2025, Laufzeit 2 Jahre.

Der neue "Strasburger"

Vor 127 Jahren begründete Eduard Strasburger das Lehrbuch der Botanik. Jetzt ist die 38. Auflage erschienen - damit ist der Strasburger das Biologielehrbuch mit der längsten Geschichte. Peter Nick steuerte einige 100 Seiten zu den Themen Struktur und Funktion des Pflanzenkörpers und pflanzliche Entwicklung bei. Der "Strasburger" verfolgt den Anspruch, das gesamte Wissen über Pflanzen umfassend, aktuell und dennoch gefiltert darzustellen. Auch wenn es noch nie so einfach war, sich Informationen zu beschaffen, besteht das Problem zunehmend darin, nach relevant und irrelevant zu filtern. Lehrbücher sind also nicht obsolet, sie sind wichtiger denn je. mehr...

FKI

Der Lehrpreis des Landes 2015 ging an Peter Nick and Mathias Gutmann. Mit dem Preisgeld bauten wir das Forum auf, um über die Grenzen von Fakultäten und Disziplinen kontroverse Themen zu hinterfragen und zu diskutieren. Im WS 2024-2025 geht es um Nachhaltigkeit. mehr...

Genom pflanzlicher Delphine entschlüsselt

Als Pflanzen vor etwa einer halben Milliarde Jahren das Land eroberten, mussten sie sich mit einer feindseligen Umgebung auseinandersetzen. Es ist der Erfolg von Landpflanzen, der es anderen Lebensformen ermöglichte, das Wasser zu verlassen. Genetische Veränderungen erhöhten die Resilienz dieser Pflanzen. Genau diese Gene sind jetzt wichtig, wenn wir die Folgen des Klimawandels bewältigen wollen und dafür unsere Landwirtschaft umstellen müssen. Freilich sind eine halbe Milliarde eine sehr lange Zeit und es ist sehr schwierig, Änderungen aufgrund der neuen Lebensweise von solchen zu unterscheiden, die einfach im Laufe dieser langen Zeit aus anderen Gründen entstanden sind. Die Natur hilft uns jedoch mit einer Kuriosität - so wie manche Säugetiere wieder ins Wasser zurückgegangen sind, gibt es auch manche Blütenpflanzen, die amphibisch leben und sowohl im Wasser als auch an Land überleben können. Hierfür bilden sie unterschiedliche Blatt-Typen aus, die sich nicht nur in der Form, sondern auch in ihrer Physiologie unterscheiden. Die Wasser-Wisterie, Hygrophila difformis, ist eine dieser pflanzlichen Delphine und wird derzeit in der Arbeitsgruppe von Dr. Jathish Ponnu in unserer Abteilung als neues Modell für die pflanzliche Stressreaktion entwickelt. Nun ist in einer Zusammenarbeit mit chinesischen Partnern ein Schlüsselpunkt erreicht worden: Das Genom dieser Art wurde entschlüsselt und damit untersucht, welche Gene beim Übergang zwischen Luft und Wasser aktiviert oder abgeschaltet werden.

Veröffentlichung

Li G, Zhao X, Yang J, Hu S, Ponnu J, Kimura S, Hwang I, Torii KU, Hou H. Water wisteria genome reveals environmental adaptation and heterophylly regulation in amphibious plants. Plant Cell Environ. 2024 Jul 30. doi: 10.1111/pce.15050.

Kälteresilienz aus dem Hochschwarzwald

Klimawandel ist mehr als Hitzestress. Die sich auflösenden Jahreszeiten gehen oft mit Frost zur Unzeit einher. Für die Erdbeererzeugung der Mittelmeer-Staaten wird das zunehmend zum Problem. Die Natur hat hier aber Lösungen anzubieten - wir müssen nur ihre Vielfalt erhalten und nutzen. Das war die Idee hinter der Genbank für Wildpflanzen mit Nutzungspotential, das vor über zehn Jahren vom Bundesministerium für Landwirtschaft initiiert wurde. Hier waren wir für den Südwesten Deutschlands zuständig. Im Rahmen des BMBF-Projekts Fragananas, gemeinsam mit Partnern in Ägypten, konnten wir tatsächlich einige "harte Burschen" bei unserer heimischen Wilderdbeere finden und daran die Grundlagen für Kältetoleranz verstehen. Eine besonders potente Variante des Genschalters Cold Box Factor 4 führt zur starken Bildung des Frostschutz-proteins Xero 2. Mithilfe der Metabolomik-Plattform von Dr. Weinert am Max-Rubner-Institut gelang es dann, die Veränderungen im Stoffwechsel zu finden, die für die Kältetoleranz wichtig sind, z.B. eine verstärkte Bildung von Tyrosol, dem Botenstoff Gamma-Aminobuttersäure oder die Bildung der Aminosäure Prolin. Damit lässt sich nun nicht nur die Kältetoleranz von Erdbeersorten vorhersagen, sondern durch Einkreuzung der wilden Gene verbessern.

Zur Pressemeldung des KIT

Veröffentlichung

209. Kanbar A, Weinert CH, Kottutz D, La Th, Abuslima E, Kabil F, Hazman M, Egert B, Trierweiler B, Kulling SE, Nick P (2024) Cold Tolerance of Woodland Strawberry (Fragaria vesca) is linked to Cold Box Factor 4 Cold and the dehydrin Xero2. J Exp Bot 75, 5857-5879 - pdf

Tumorwirkstoff von einem Wüstenbaum aus Mali

Die Nutzung von Pflanzen, um zu heilen, begleitet die Menschen von Anfang an. Unter der fast halben Million von Arten, die schon beschrieben sind, gibt es viele, die einzigartige Wirkstoffe zu bilden vermögen. Vor allem in Entwicklungsländern sind viele Menschen auf Heilpflanzen angewiesen, weil sie sich die teuren westlichen Medikamente gar nicht leisten können. Der in Mali beheimatete Baum Detarium microcarpum wird in der traditionellen Medizin unter anderem gegen Brustkrebs eingesetzt. Viele Anti-Tumorstoffe greifen an den Mikrotubuli an, wodurch die Teilung von Krebszellen gehemmt wird. Wir untersuchten daher, ob dies auch für diese Heilpflanze aus Mali gilt. Wir nutzten dafür Tabakzellen, bei denen die Mikrotubuli über ein fluoreszentes Protein markiert waren und konnten in der Tat zeigen, dass Extrakte aus D. microcarpum schnell und effizient Mikrotubuli ausschalten können. Diese Wirkung ließ sich auf die Alkaloide eingrenzen. Auf dieser Basis kann man dann in der Zukunft den Wirkstoff identifizieren. Damit kann man nicht nur neue Tumormedikamente entwickeln, sondern auch die traditionelle Medizin durch eine wissenschaftliche Begleitung auf eine qualitativ höhere Stufe zu heben.

Veröffentlichung

Dembele N, Nick P (2024) Anti‐microtubular activity of total alkaloids and aqueous extract of Detarium microcarpum a medicinal plant harvested in Mali. Protoplasma, doi 10.1007/s00709-024-02003-3 - pdf