Profile der Wissenschaftsbotschafter/innen

• 3 Besuche pro Jahr
• Regionen: Wien, Burgenland, Niederösterreich
• keine anfallenden Kosten für die Schule

Forschungsschwerpunkte

• Zellbiologie in Getreidesamen

Aktuelle Projekte

Gerste Endosperm: Stressreaktion von Endomembranen und ESCRT: Trockenheit, Hitze, Salz und niedrige Temperatur (abiotischer Stress) sind die bekanntesten Stressfaktoren, die das Pflanzenwachstum beeinflussen können. Sie sind verantwortlich für geringeren Ertrag weltweit. Da abiotischer Stress spezifisch auf das Samenkorn wirkt, ist die Produktivität des Getreideanbaus ebenfalls negativ beeinflusst.

Hitze, Trockenheit und Salz rufen unterschiedliche Effekte auf zellulärer Ebene hervor. Das Endomembransystem reguliert unter anderem den Proteintransport innerhalb der Zelle. Durch Stresseinwirkung ist das Membransystem gestört und es kommt unter anderem zu veränderten Transporten von Proteinen.

Um die Verteilung diverser Proteine zu unterschiedlichen Ziel-Organellen innerhalb der Pflanzenzelle zu organisieren, ist ein „Logistikzentrum“ notwendig: Die sogenannte Endosomal Sorting Complex Required for Transport (ESCRT) Maschinerie. Sie besteht aus den vier Untereinheiten 0, I, II und III und beeinflusst viele zelluläre Prozesse. ESCRT-III ist z.B. in der Entwicklung von Maiskörnern notwendig.

Vor kurzem haben wir alle ESCRT-III Proteine in Gerste (Hordeum vulgare, L.) identifiziert und gezeigt, dass ESCRT-III Proteine während der Samenentwicklung produziert werden. Weiteres konnten wir aufzeigen, dass ein ESCRT-III Protein in den verschiedenen Zellbereichen im Endosperm in unterschiedliche Prozesse involviert ist. Dies weist darauf hin, dass ein und dasselbe Protein im Samenkorn unterschiedliche Funktion haben kann – abhängig vom Zellenbereich, den man beobachtet. Des Weiteren konnten wir ein unterschiedliches „räumlich - zeitliches“ Verhalten des Endomembransystems im Endosperm von Gerste zeigen, wo die gravierendsten strukturellen Veränderungen zwischen 8 und 12 Tagen nach der Befruchtung beobachtet werden konnte.

Innerhalb dieses Projekts wird die Reaktion des Endomembransystems und des ESCRT-III Komplexes im Endosperm (Gerste) auf Hitze, Trockenheit, Hitze kombiniert mit Trockenheit und auf Salz untersucht. Dieses multidisziplinäre Projekt ist ein Grundstein für weitere Studien zur genetischen Optimierung von Getreidepflanzen in Reaktion auf Stress.

ESCRT-III Transkriptom und Proteom in Gerste Endosperm: Das Getreidekorn besteht aus unterschiedlichen Gewebearten, deren komplexes Zusammenspiel für eine vollständige Entwicklung und Keimung des Korns notwendig ist. Eines dieser Gewebe ist das Endosperm, das eine große Rolle in der Speicherung von Proteinen und Stärke spielt.

Um die Verteilung diverser Proteine zu unterschiedlichen Ziel-Organellen innerhalb der Pflanzenzelle zu organisieren, ist ein „Logistikzentrum“ notwendig: Die sogenannte Endosomal Sorting Complex Required for Transport (ESCRT) Maschinerie. Sie besteht aus den vier Untereinheiten 0, I, II und III und beeinflusst viele zelluläre Prozesse. ESCRT-III ist z.B. in der Entwicklung von Maiskörnern notwendig.

Vor kurzem haben wir alle ESCRT-III Proteine in Gerste (Hordeum vulgare, L.) identifiziert und gezeigt, dass ESCRT-III Proteine während der Samenentwicklung produziert werden. Weiteres konnten wir aufzeigen, dass ein ESCRT-III Protein in den verschiedenen Zellbereichen im Endosperm in unterschiedliche Prozesse involviert ist. Dies weist darauf hin, dass ein und dasselbe Protein im Samenkorn unterschiedliche Funktion haben kann – abhängig vom Zellenbereich, den man beobachtet.

Innerhalb dieses Projektes wird das „räumlich - zeitliche“ Verhalten des ESCRT-III untersucht, um ESCRT-III regulierende Transportprozesse im Gerste Endosperm zu studieren. Für diese Analyse sind unterschiedliche Verfahren notwendig: Mikroskopie, biochemische Analysen und Molekularbiologie.

Auszug aus dem wissenschaftlichen Werdegang

• 2016 – present 2 FWF Einzelprojekte: „Gerste Endosperm: Stressreaktion von Endomembranen und ESCRT“, „ESCRT-III Transkriptom und Proteom in Gerste Endosperm“, Department für Ökogenomik und Systembiologie, Molekulare Systembiologie (MoSys), Universität Wien
• 08/2016 Erasmus+ Job Shadowing (Kooperation mit Univ.-Prof.in Dr.in Erika Isono, TUM München)
• 2013 – 2016 1 FWF Einzelprojekt: „ESCRTing während der Endospermentwicklung von Gerste”, Department für Angewandte Genetik und Zellbiologie, (DAGZ), Universität für Bodenkultur Wien
• 2010 - 2013 PostDoc am Department für Angewandte Genetik und Zellbiologie (DAGZ), Arbeitsgruppe Molekulare Pflanzenphysiologie, Univ.-Prof. Dr. Eva Stöger; Universität für Bodenkultur Wien