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Was machen Pflanzen bei Überflutungen?

Pflanzenforschung in der Mikroplatte: Biosensor misst ATP-Level in Arabidopsis bei Sauerstoffmangel

Dr. Andrea Krumm

Pflanzen sind festgewachsene Organismen. Um zu überleben, müssen sie ihren Stoffwechsel ständig an ihre Umgebung anpassen. Das Überfluten von Pflanzen ist weit verbreitet und hat schwerwiegende metabolische Konsequenzen. Die zelluläre Versorgung mit Sauerstoff ist einschränkt, was die Atmung und somit die Produktion von ATP beeinträchtigt. Die Anpassung an Überflutungsbedingungen beinhaltet typischerweise drastische Veränderungen des Metabolismus, um Anoxie zu umgehen und um Primärmetabolismus sowie ATP-Zufuhr aufrechtzuerhalten.

Hier wird ein Proteinsensor vorgestellt, der genetisch kodiert ist und auf Änderungen von MgATP reagiert (ATeam1.03-nD / nA). Dieser wird zur Bewertung der MgATP-Dynamik in der Modellpflanze Arabidopsis thaliana genutzt. Das System ermöglicht eine zuverlässige Analyse von Veränderungen in MgATP in vivo und in Echtzeit. Es liefert eine neue Möglichkeit, um die energetischen Konsequenzen eines niedrigen Sauerstoffgehalts für die Pflanzenzelle zu untersuchen. Der FRET-basierte Sensor wird auf dem CLARIOstar® Mikroplatten-Reader ausgelesen und ermöglicht eine zuverlässige Untersuchung der MgATP-Änderungen in der Pflanze. Die Mittelungsfunktion des Mikroplattenlesers erfasst das Signal an mehreren Punkten des Mikroplattenwells und liefert so ein aussagekräftiges Ergebnis über das ungleichmäßig verteilte Signal der Arabidopsis-Keimlinge.

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