{"id":6128,"date":"2018-03-26T13:28:05","date_gmt":"2018-03-26T12:28:05","guid":{"rendered":"https:\/\/www3.unifr.ch\/alma-georges?p=6128"},"modified":"2018-03-26T14:37:07","modified_gmt":"2018-03-26T13:37:07","slug":"auxin-ist-ein-hot-spot","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.unifr.ch\/alma-georges\/articles\/2018\/auxin-ist-ein-hot-spot","title":{"rendered":"\u00abAuxin ist ein Hot Spot\u00bb"},"content":{"rendered":"

Markus Geisler ist einer der meistzitierten Biologen. Er forscht an winzigen Pflanzen \u00fcber einen wichtigen, aber komplizierten Mechanismus: den Transport von Auxin. Ein Gespr\u00e4ch \u00fcber oben und unten, Wachstum, Unsterblichkeit und wie man Entscheidungen trifft.<\/strong><\/h4>\n

Gratulation: Sie sind einer, von dem alle anderen abschreiben.
\n<\/strong>Das ist jetzt sehr zugespitzt: zitieren ist ja nicht dasselbe wie abschreiben. Und dass ich so oft zitiert werde, kam f\u00fcr mich sehr \u00fcberraschend. Sven Bacher (siehe Link unten) hat mich darauf aufmerksam gemacht. Ich selbst habe das Ranking gar nicht angeschaut, weil ich in einem Bereich der Grundlagenforschung arbeite, wo man das nicht unbedingt erwartet.<\/p>\n

Gibt es denn ein bestimmtes Paper, das komplett durchgestartet ist?<\/strong>
\nZuerst mal muss man wissen, dass das Ranking 11 Jahre umfasst. Das aktuelle umfasst 2005 bis 2015 und aus 2005 stammt auch mein wichtigstes Paper.<\/p>\n

Und worum ging es da?<\/strong>
\nDa haben wir einen neuen Auxintransporter gefunden. Auxin ist ein Pflanzenhormon \u2013 und innerhalb der pflanzenbiologischen Forschung ein Hot Spot.<\/p>\n

Moment, ich h\u00f6re gerade zum ersten Mal, dass Pflanzen \u00fcberhaupt Hormone haben.<\/strong>
\nDas tun sie. Und man hat deren Mechanismus schon beobachtet, bevor man diesen in Tieren fand. Charles Darwin hat ein Buch namens \u00abThe Power of Movement in Plants\u00bb geschrieben, in dem es nur um Bewegungen von Pflanzen geht. Und Darwin hat bemerkt, dass es Stoffe gibt \u2013 die er noch nicht benannt hat \u2013 die an einem Ort synthetisiert werden und an einem anderen Ort wirken. Und das ist die Definition von Hormonen: Hormone werden auch bei uns irgendwo im K\u00f6rper produziert und wirken woanders.<\/p>\n

Und transportiert werden sie \u00fcber die Blutbahnen. Und in Pflanzen? Geht das \u00fcber die R\u00f6hren, \u00fcber die auch das Wasser von den Wurzeln in die Bl\u00e4tter kommt?<\/strong>
\nDen gibt es auch, aber der Mechanismus, der uns interessiert, ist ein Zell-zu-Zell-Transport. Und das ist spannend, weil es so etwas in Tieren nicht gibt. Und: das gibt es auch bei anderen Pflanzenhormonen nicht, das gibt es nur beim Auxin.<\/p>\n

Und von wo nach wo muss dieses Auxin denn transportiert werden? Wird das in der Wurzel hergestellt und macht dann, dass es oben bl\u00fcht?<\/strong>
\nAndersherum: Die Hauptsyntheseorte sind oben in den Gr\u00fcnteilen und der bestverstandene Wirkmechanismus ist in der Wurzelspitze. Das Auxin wird da hinuntertransportiert, die Transportbahn spaltet sich in der Wurzelspitze und es wird dann wieder an den Seiten hochtransportiert.<\/p>\n

Es wird nicht irgendwie verbraucht oder gebunden?<\/strong>
\nNein, das ist f\u00fcr unsere Prozesse nicht der prim\u00e4re Mechanismus. Und auch das macht Auxin zu etwas Besonderem: Es funktioniert \u00fcber Gradienten. Das Hormon ist in der ganzen Pflanze pr\u00e4sent und sowohl eine besonders tiefe, als auch eine besonders hohe Konzentration kann lokal einen Effekt haben. Das hat auch zur Folge, dass viele Wissenschaftler die Auxinforschung f\u00fcr ein ziemlich un\u00fcbersichtliches Feld halten. Ich kann mich da nur anschliessen.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

F\u00fcr welche Effekte ist das Auxin denn beispielsweise verantwortlich?<\/strong>
\nF\u00fcr vieles, aber wir interessieren uns vor allem f\u00fcr den Wurzelgravitropismus, den auch Darwin schon fasziniert hat. Also den Mechanismus, der Wurzeln in Richtung der Schwerkraft wachsen l\u00e4sst, was bedeutet, dass die Wurzel \u00abweiss, wo unten ist\u00bb.<\/p>\n

Stimmt, wenn so ein Samen in der Erde liegt, woher weiss der dann, wo er hinwachsen muss?<\/strong>
\nOben funktioniert anders als unten: der Spross, also alles, was gr\u00fcn ist, strebt zun\u00e4chst einfach mal zum Licht. Unter der Erde ist es ja nicht komplett finster. Wenn gar kein Licht durchkommt, gibt\u2019s ein Backup: Dann w\u00e4chst der Spross einfach mal vom Erdmittelpunkt weg. Und wo unten ist, weiss die Pflanze dank dem Auxin.<\/p>\n

Und wenn man die Pflanze von unten beleuchtet?<\/strong>
\nDann ist sie verwirrt. Solche gemeinen Exprimente machen wir. Aber es gibt noch viel Fieseres: Ich habe eine Kollaboration mit einem Partner, der in Luzern Weltraumforschung macht. Wenn man die Pflanze permanent in alle Richtungen dreht, hat sie gar keine Ahnung mehr, wohin sie wachsen soll.<\/p>\n

Das ist aber nur ein Teil, auf den Auxin einen Einfluss hat.<\/strong>
\nJa, mich pers\u00f6nlich interessiert vor allem, wie Pflanzen verschiedene Informationen miteinander verschalten. Wie sie Entscheidungen treffen.<\/p>\n

Entscheidungen? Was m\u00fcssen Pflanzen denn entscheiden und wie tun sie das?<\/strong>
\n\u00abWie\u00bb wissen wir noch nicht. Aber dass Pflanzen entscheiden k\u00f6nnen, ist getestet. Das macht man bei Pflanzen nicht anders, als bei Tieren: Man bietet zwei Optionen an und wenn die meisten dieselbe L\u00f6sung w\u00e4hlen, dann wissen Sie, dass da eine Entscheidung stattgefunden hat. Pflanzen m\u00fcssen zum Beispiel entscheiden, wohin ihre Wurzeln wachsen sollen. Besser dorthin, wo der Boden salzig, oder lieber dahin, wo er steinig ist.<\/p>\n

Und wo entscheidet das die Pflanze?<\/strong>
\nAnscheinend in der Wurzelspitze \u2013 und da ist auch die Auxinkonzentration am gr\u00f6ssten. Das Auxin hat also irgendetwas mit diesen Entscheidungen zu tun. Und die Auxintransporter ebenso. Das wissen wir, weil wir die genetisch rausnehmen k\u00f6nnen, was dann die Wachstumsregulation der Pflanze durcheinander bringt.<\/p>\n

Wie funktioniert denn dieser Transport?<\/strong>
\nWie gesagt, von Zelle zu Zelle. Da m\u00fcssen Membranen \u00fcberwunden werden, das ist also ein relativ langsamer Transport. F\u00fcr einen Millimeter braucht die Pflanze mehrere Minuten.<\/p>\n

Eine R\u00f6hre w\u00e4re viel einfacher!<\/strong>
\nRichtig, aber die Natur macht manchmal Sachen, die man selber anders machen w\u00fcrde. Dass wir unseren Sch\u00e4del auf dem Skelett balancieren, ist auch nicht die schlaueste L\u00f6sung. Ein Vorteil, den ich beim Zell-zu-Zell-Transport sehe ist, dass er sich so besser regulieren l\u00e4sst.<\/p>\n

Haben Sie sonst noch etwas ungew\u00f6hnliches entdeckt?<\/strong>
\nJa. Die sogenannten ABC-Transporter, die ich erforsche sind Proteine. Am besten stellen Sie sich die vor, wie so eine Tinguely-Maschine: Da gibt\u2019s Teile die fungieren als Motoren, andere k\u00f6nnte man als Kurbelwelle oder Kupplung bezeichnen. Die Transporter befinden sich in der Zellmembran. Sie bewegen sich nicht, aber sie bringen das Auxin von einer Zelle zur n\u00e4chsten. Das Spannende ist, dass sie aber nicht einfach wie blosse Schleusen funktionieren, die quasi auxingeladene Zellen entleeren. Sie sind energetisiert, das heisst, sie k\u00f6nnen sogar eine Zelle, die schon viel Auxin beinhaltet, mit noch mehr davon versorgen.<\/p>\n

Funktioniert dieses Auxin denn von der Alge bis zum Mammutbaum \u00fcberall gleich?<\/strong>
\nIm Prinzip, ja.<\/p>\n

Und spielt es nur bei Pflanzen eine Rolle oder hat die Auxin-Forschung auch f\u00fcr uns Menschen eine gewisse Relevanz?<\/strong>
\nLustigerweise wurde Auxin beim Menschen nachgewiesen, bevor es in Pflanzen gefunden wurde. Auxin \u00e4hnelt unserem Neurotransmitter Serotonin und wir Menschen k\u00f6nnen es auch herstellen. Das ist aber nicht w\u00fcnschenswert, denn das passiert eigentlich nur, wenn Sie einen Tumor, Schizophrenie oder Migr\u00e4ne haben. Es ist \u00fcberhaupt verbl\u00fcffend, wie \u00e4hnlich sich manche pflanzlichen und tierischen Systeme sind.<\/p>\n

Also k\u00f6nnte auch die Medizin von Ihrer Forschung profitieren?<\/strong>
\nNehmen wir unsere Lungen-Epithelien und die Wurzelspitze: anatomisch ist das nat\u00fcrlich etwas komplett anderes, aber auf molekularer Ebene ist es fast dasselbe. Der Auxintransporter, den wir untersuchen, wird \u00e4hnlich reguliert wie ein wichtiger Transporter in unserem Lungenepithel. Eine Mutation in diesem verursacht bei uns Menschen Mukoviszidose, also eine Form der zystischen Fibrose. Das ist eine Erbkrankheit, die zu einer Verfestigung des Lungenschleims f\u00fchrt und fr\u00fcher f\u00fcr viele Kinder t\u00f6dlich war. Da finden wir beim Menschen einen Bestandteil aus unserer Arbeit wieder \u2013 obwohl er hier eine komplett andere Funktion hat. Gerade bei einer Krankheit, die Kinder betrifft, w\u00e4re es nat\u00fcrlich sch\u00f6n, wenn wir dank unserer Arbeit mit Pflanzen gewisse Mechanismen besser verstehen k\u00f6nnen.<\/p>\n

Wie sind Sie denn \u00fcberhaupt zum Auxin gekommen?<\/strong>
\nEigentlich \u00fcber die Transporter. Ich habe fr\u00fcher mit anderen Transportern gearbeitet und dann hat man mir dieses Thema angeboten. H\u00e4tte ich von Anfang an gewusst, dass es um Auxin geht, h\u00e4tte ich es vermutlich nicht gemacht. Denn Auxin ist bekannt daf\u00fcr, dass es wahnsinnig vielseitig ist. Eine weitere Funktion ist beispielsweise das Wachstum, bei dem Auxin ebenfalls eine Rolle spielt.<\/p>\n

Auxin reguliert die Zellteilung?<\/strong>
\nNein, Pflanzen wachsen weniger \u00fcber Zellteilung, sondern vielmehr \u00fcber Zellstreckung. Und auch das macht das Auxin. Aber das Auxin aktiviert die Zellstreckung nur im Spross. Der Einfluss des Auxins in der Wurzel ist genau umgekehrt: die Streckung wird gehemmt. Wenn Sie rausf\u00e4nden, warum das so ist, k\u00f6nnten Sie sich unsterblich machen. Das weiss im Moment n\u00e4mlich noch keiner.<\/p>\n

Naja, Unsterblichkeit ist auch nicht alles im Leben.<\/strong>
\nDas ist allerdings richtig. Nun \u2013 eine Art, sich wenigstens ein bisschen zu verewigen, sind nat\u00fcrlich Publikationen. Und die haben auch deshalb schon ihren Reiz.<\/p>\n

Das heisst, Sie arbeiten bereits wieder an ihrem n\u00e4chsten Paper.<\/strong>
\nAbsolut.
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