Molecular analysis of plant metal homeostasis, tolerance and accumulation in the model system Arabidopsis halleri

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Einige Pflanzenarten zeigen die Fähigkeit zur Hyperakkumulation von Schwermetallen. Diese Eigenschaft ist von grundlegendem biologischen wie auch praktischem Interesse. Erstens kann ihre Erforschung zu neuen Einsichten in ein fundamentales biologisches Problem, die Kontrolle der Aufnahme und Verteilung von Ionen essentieller Übergangsmetalle wie Cu, Zn, und Fe, führen. Zweitens ist die Frage nach den bestimmenden Faktoren für die Akkumulation dieser essentiellen Metalle von erheblicher praktischer Bedeutung. Fe-Defizienz ist die wichtigste Mangelerscheinung weltweit. Auch Zn-Defizienz ist in Entwicklungsländern weit verbreitet. Hyperakkumulierende Pflanzen sollen zudem zur Sanierung von schwermetallbelasteten Böden und Gewässern eingesetzt werden. Wir nutzen den Hyperakkumulierer Arabidopsis halleri als Modellsystem. Microarray-Analysen der Expression von Tausenden von Genen und die darauf aufbauenden Experimente haben zur Identifizierung potentieller Hyperakkumulationsfaktoren geführt. deshalb ist nun ein zentrales Ziel der beantragten Arbeiten, den Beitrag einzelner der identifizierten Kandidatengene zur Hyperakkumulation in Arabidopsis halleri im besonderen und für die pflanzliche Metallhomöostase im allgemeinen molekular zu verstehen.