image: The biochemist Professor Dr. Dorothee Staiger from Bielefeld University has been studying the biological clock in plants for twenty years. Screenshot: research_tv. view more
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Die Amerikaner Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash und Michael W. Young haben am Sonntag (10.12.2017) den Nobelpreis für ihre Forschung zur inneren Uhr erhalten. Sie entdeckten den molekularen Mechanismus, der den Biorhythmen zugrunde liegt. Wie Bielefelder Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Forschung zur inneren Uhr mit vorantreiben, stellt ein neuer research_tv-Beitrag vor. Die Biochemikerin Professorin Dr. Dorothee Staiger von der Universität Bielefeld erklärt, worin die Leistung der drei Nobelpreisträger besteht und sie berichtet, welche Erkenntnisse ihre Forschungsgruppe gemeinsam mit Kooperationspartnern gewonnen hat.
Es war schon lange fällig, dass es für die innere Uhr den Nobelpreis gibt, sagt Dorothee Staiger. Bemerkenswert sei, dass mit dem Preis Grundlagenforschung geehrt werde also Untersuchungen zu grundlegenden Zusammenhängen in der Natur.
Während die amerikanischen Kollegen die innere Uhr bei Tieren analysieren, befasst sich Staigers Arbeitsgruppe RNA-Biologie und Molekulare Physiologie mit Biorhythmen bei Pflanzen. Zu der Zeit, als Hall, Rosbash und Young das erste Uhrenprotein entdeckten, haben wir ein anderes Protein bei Pflanzen entdeckt, das so ähnlich wirkt, berichtet Staiger. Der Unterschied liegt darin, dass es nicht gänzlich selbstständig wirkt es ist auf die zentrale innere Uhr angewiesen. Wir haben es deshalb als Hilfsuhr bezeichnet. Es war die erste Hilfsuhr, die molekular identifiziert wurde.
Staigers Arbeitsgruppe hat jetzt einen neuen Regelungsprozess dieses besonderen Proteins gefunden. Dafür entwickelte die Gruppe systembiologische Methoden für die Anwendung in Pflanzen weiter.
Die wissenschaftlichen Mitarbeiter Dr. Katja Meyer und Dr. Tino Köster führten eine Art Volkszählung in der Pflanze durch: Sie isolierten alle Boten-RNAs, die von dem Hilfsuhr-Protein gebunden werden.
Mit bioinformatischen Verfahren ermittelte Staigers Mitarbeiter Martin Lewinski zusammen mit dem Team von Professor Dr. Ivo Große vom Institut für Informatik der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, wie sich das Hilfsuhr-Protein und diese Boten-RNAs miteinander verbinden. Anschließend untersuchte Staigers Team, wie die Hilfsuhr diese Boten-RNAs reguliert. Dazu entnahmen sie über mehrere Tage alle zwei Stunden die Boten-RNAs aus der Pflanze und analysierten sie.
Die Verbindung des Hilfsuhr-Proteins mit den Boten-RNAs ist wichtig, weil sie dazu beiträgt, die innere Uhr am Laufen zu halten, sagt Staiger.
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Weitere Informationen:
research_tv-Beitrag Die innere Uhr der Pflanzen: https://youtu.be/_Ls4Z2YZ6Og
Innere Uhr: Biologen erforschen Mechanismus einer Hilfs-Uhr (Pressemitteilung vom 16.11.2017): http://bit.ly/2Akw4JS
Forschungsartikel zu dem Hilfsuhr-Protein AtGRP7: https://doi.org/10.1186/s13059-017-1332-x
Übersicht der research_tv-Wissenschaftsvideos: http://bit.ly
Kontakt:
Prof. Dr. Dorothee Staiger
Universität Bielefeld
Fakultät für Biologie
49-521-106-5609
dorothee.staiger@uni-bielefeld.de