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Zellbiologie – Von der Einzelzelle zur zellulären Vielfalt

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Direktor: 
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Einleitung

Während der Embryonalentwicklung entsteht die Körperorganisation eines Vielzellers aus einer einzigen befruchteten Eizelle (Zygote). Dabei werden verschiedene Zelltypen in Abhängigkeit von der Lage der Zellen im Verband erzeugt. Bei der Blütenpflanze Arabidopsis thaliana beginnt dieser Prozess mit der asymmetrischen Teilung der gestreckten Zygote. Dadurch werden eine embryonale, apikale Zelle und eine extra-embryonale, basale Zelle gebildet. Hierdurch entsteht eine Polaritätsachse. Aus der apikalen Zelle geht ein Proembryo hervor, während die basale Zelle einen kurzen Zellfaden (Suspensor) hervorbringt. Dieser verankert den sich entwickelnden Embryo in der Wand der Samenanlage. Allerdings entsteht das basale Ende des Embryos aus dem obersten Abkömmling der basalen Zelle: Diese Zelle nimmt  – angeregt durch ein Signal vom benachbarten Proembryo – ein embryonales Schicksal an (Hypophyse) und leitet die Bildung des Stammzellsystems der Wurzel ein. Unsere Forschung zielt auf molekulare Mechanismen der Pflanzenentwicklung, wobei die Analyse der apikal-basalen Musterbildung in der frühen Embryonalentwicklung im Vordergrund steht. In umfangreichen Mutageneseexperimenten wurden Schlüsselregulatoren für die apikal-basale Musterbildung identifiziert, darunter Proteine, die am Transport des Signalmoleküls Auxin oder an der genregulatorischen Antwort auf Auxin beteiligt sind.

Publikationen