Funktionelle Analyse von plastidären Phosphoenolpyruvat- und Hexosephosphat-Translokatoren in Arabidopsis thaliana

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Arabidopsis thaliana verfügt über jeweils zwei plastidäre Phosphoenolpyruvat (PEP)/Phosphat Translokatoren (AtPPT1, -2) und Glucose6P/Phosphat Translokatoren (AtGPT1, -2). Die postulierte Funktion der PPTs besteht in der Versorgung der Plastiden mit PEP für den Shikimatweg, die der GPTs in der Bereitstellung von C-Gerüsten für die Stärkesynthese sowie für den Redoxkraft liefernden oxidativen Pentosephosphatweg. Der Ausfall von AtGPT1 führt zu massiven Störungen der Gametophytenentwicklung und Letalität der homozygoten Mutante. Die Funktion von AtGPT1 im vegetativen Gewebe soll mithilfe transgener Ansätze (z.B. Repression durch "artificial microRNA") untersucht werden. AtGPT2 ist im Wildtyp nur in generativen Geweben exprimiert, wird aber in stärkefreien Mutanten induziert; seine Rolle soll in Transformanden mit modulierter AtGPT2 Expression und in stärkefreien Doppelmutanten studiert werden. Der Ausfall von AtPPT1, der überwiegend in den Leitgeweben exprimiert ist, resultiert in Störungen der Mesophyllentwicklung und einem retikulierten Blattphänotyp der cue1 Mutante. Es soll geprüft werden, ob herabgesetzte Gehalte eines aus dem Phenylpropanstoffwechsel abgeleiteten Signalmoleküls diese Entwicklungsprozesse, etwa über Modulierung der Cytokininantwort, steuert. Ferner kontrolliert AtPPT1 gemeinsam mit einer plastidären Enolase (ENOp) die Samenentwicklung. Da Doppelmutanten zur Letalität führen, soll das Zusammenspiel von AtPPT1 und plastidärer Glykolyse bei gewebespezifischen Stoffwechsel- und Entwicklungsprozessen auch in Hinblick auf die bislang ungeklärte Funktion von AtPPT2 bearbeitet werden.