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Revolution im Pflanzenwachstum: Forscher entschlüsseln neuen Wachstumsmechanismus!
Forschung der Universität Freiburg entdeckt neuen Mechanismus zur dynamischen Regulation des Pflanzenwachstums durch PILS-Proteine.
Revolution im Pflanzenwachstum: Forscher entschlüsseln neuen Wachstumsmechanismus!
Ein Forschungsteam der Universität Freiburg unter der Leitung von Prof. Dr. Jürgen Kleine-Vehn hat einen neuartigen Mechanismus zur Anpassung des Pflanzenwachstums an wechselnde Umweltbedingungen entdeckt. Dieser Mechanismus, welcher die dynamische Wachstumsregulation in Pflanzen betrifft, wurde am 23. September 2025 in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht. Er bietet neue Erkenntnisse darüber, wie Pflanzen ihr Wachstum flexibel steuern können, um sich an verschiedene Bedingungen anzupassen.
Der Schlüssel zu diesem Mechanismus liegt in einer zellulären Abbau-Maschinerie, die darüber entscheidet, ob das Pflanzenhormon Auxin in der Zelle verfügbar ist. Auxin ist bereits bekannt dafür, dass es das Gewebe-Wachstum reguliert und für Anpassungen sorgt, beispielsweise für die Sprosskrümmung in Richtung Licht oder das Wurzelwachstum im Boden. Die neu entdeckten PILS-Proteine spielen dabei eine zentrale Rolle und fungieren wie Torwächter, die den Fluss von Auxin innerhalb der Zelle steuern. Sie entscheiden, ob Auxin im Zellkern aktiv wird oder nicht.
Regulation durch PILS-Proteine
Die Anzahl der PILS-Proteine wird von der ERAD-Maschinerie (Endoplasmatische Retikulum-assoziierte Proteindegradation) reguliert. Bei Bedarf an Auxin werden die PILS-Proteine abgebaut, was zu einer Veränderung im Wachstumsmodus der Pflanze führt. Bei stabilen Umweltbedingungen hingegen bleiben die PILS-Proteine in der Zelle erhalten, was die Hormonantwort bremst. Dieser Mechanismus ermöglicht es Pflanzen, sich an unterschiedlichste Umweltfaktoren anzupassen und deren Herausforderungen besser zu meistern.
Die Erkenntnisse können potenziell dazu beitragen, Pflanzen robuster gegen Stress und Klimaveränderungen zu machen. Es ist zu erwarten, dass durch besseres Verständnis dieses Ordnungssystems, neue Ansätze zur Züchtung von Pflanzen entwickelt werden, die unter extremen Bedingungen überleben können. Forscher*innen der BOKU University und der Universität Freiburg haben sich intensiv mit diesem Thema beschäftigt, um die zentralen Zusammenhänge zu ergründen.
Die Studie wurde zudem vom Österreichischen Wissenschaftsfonds (FWF) und der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert. Ein interessanter Aspekt der Forschung zeigt, dass die genaue Steuerung des Auxin-Flows über die Anzahl der PILS-Proteine förderlich für das Wachstum und die Anpassungsfähigkeit der Pflanzen ist. Die Ergebnisse könnten einen bedeutenden Einfluss auf die zukünftige Pflanzenforschung und Agrarwirtschaft haben.