A novel gene family of magnesium transporters in Arabidopsis thaliana

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Magnesium ist als häufigstes zweiwertiges Kation in lebenden Zellen für außerordentlich viele Lebensvorgänge essentiell, aber über seinen Transport in höheren Zellen ist nur sehr wenig bekannt. In der Modellpflanze Arabidopsis thaliana haben wir eine Genfamilie von putativen Magnesiumtransportern mit zehn Mitgliedern identifiziert, die entfernt mit dem bakteriellen corA-Transportsystem für Mg2 Ionen verwandt ist. Zumindest eines ihrer Mitglieder, atmrs2-1, kann eine Hefemutante komplementieren, die im corA-ähnlichen mrs2-Protein und damit im Transport von Magnesium über die innere Mitochondrienmembran defekt ist. Besonders im Licht der unterschiedlichen zellulären Lokalisationsvorhersagen für die Mitglieder der neuen Arabidopsis-Genfamilie könnten ihre Funktionen im differentiellen Magnesiumtransport über die Außen- und Innenmembranen der Pflanzenzelle (Mitochondrien, Chloroplasten, Vakuole etc.) liegen. Die Genprodukte sollen daher im vorgeschlagenen Projekt auf ihre zellulären Lokalisationen, auf ihre gewebe- und entwicklungsspezfische Expression und schließlich über Geninaktivierungen auf ihre physiologische Rolle im Transport von Mg2 und anderen Ionen und bei der Vermittlung von Schwermetalltoleranzen hin untersucht werden.