Signaltransduktion der Licht-induzierten Redox-Regulation in Chloroplasten und Mitochondrien

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Wechselnde Umwelteinflüsse wirken sich in photoautotrophen Organismen unmittelbar auf den Redoxzustand der Photosysteme aus und haben damit verbunden eine veränderte Redox-Homöostase der Elektronentransportkette zur Folge. Das Resultat ist die Aktivierung einer Reihe redoxabhängiger Reaktionen im Chloroplasten, die aus der Thylakoidmemebran über den PlastochinonPool als Redox-Sensor gesteuert werden. Zu solchen redox-kontrollierten Anpassungsreaktionen zählt die als 'State Transition' bezeichnete gezielte Lichtenergieverteilung zwischen den Photosystemen. Ihre Regulation über die Aktivierung redox-regulierter Kinasen, ihre Einbettung in einer möglichen Signalvernetzung dieser Reaktion mit anderen Redoxprozessen, wie der plastidären Transkriptionskontrolle, ist bis heute nicht verstanden und steht im Mittelpunkt des Projektes. Im Rahmen der Forschergruppe soll die Aufklärung der thylakoidassoziierten Redoxregulationen in Verbindung mit Ergebnissen über Redoxregulationsvorgänge im gesamten Chloroplasten gebracht werden. Die Basis für die Experimente bilden Insertionsmutanten in Chlamydomonas reinhardtii, deren Phänotyp einen Defekt in der Regulation der 'State Transition' und eine veränderte Stöchiometrie von PS II zu PS I aufweist.