Transduktion von Turgordrucksignalen in Transportprozesse bei marinen Algen

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Turgordruckregulierte Transportvorgänge spielen in pflanzlichen Zellen beim Wachstum sowie bei der Adaptierung an Wasser- und Salzstreß eine große Rolle. Die Sensor für den Turgordruck und seine Lokalisierung (im Tonoplasten und/oder im Plasmalemma?) sind noch nicht bekannt. Aufgrund von Arbeiten des Antragstellers an marinen Riesenalgen als Modellsystem ist es seit kurzem möglich, die elektrischen Eigenschaften und die Transportprozesse der beiden Membranen in Abhängigkeit vom Turgordruck getrennt zu erfassen. Die bisherigen Arbeiten, wie auch erste elektronenmikroskopische Untersuchungen, weisen darauf hin, daß Änderungen im Turgordruck anscheinend primär über fingerartige, ins Zytosol reichende Membranausstülpungen des Tonoplasten registriert und hierüber sekundär in Transportprozesse umgesetzt werden. Diese Hypothese soll durch Anwendung verschiedener (elektrophysiologischer, elektronenmikroskopischer und molekularbiologischer) Strategien an perfundierten, von einer Zellwand umgebenen Riesenzellen verifiziert werden. Eine Identifizierung der Transportproteine wird durch 'Patch-clamp'-Messungen an 'turgeszenten Protoplasten' erwartet, die im Rahmen dieses Projektes über eine neuartige Immobilisierungstechnik hergestellt werden sollen.