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Lehrstuhl für Botanik I - Pflanzenphysiologie und Biophysik

Molekulare Analyse von Beutefang und –verdauung in der Venusfliegenfalle Dionaea muscipula

Aufgrund ihrer Fähigkeit, kleine Beutetiere mithilfe eines ausgeklügelten Mechanismus zu fangen und für sich nutzbar zu machen, fasziniert die Venusfliegenfalle Dionaea muscipula Wissenschaftler seit jeher. Die Aufnahme von Nährstoffen, die aus der Verdauung der Beute resultieren, ermöglicht es diesen Pflanzen, an sonst sehr nährstoffarmen Standorten zu überleben.
Im Rahmen des Dionaea-Projekts untersuchen wir die molekularen Mechanismen, die der Beuteverdauung und –nutzbarmachung zugrunde liegen. Die Venusfliegenfalle zerlegt ihre tierische Beute mit Hilfe eines enzymatischen Cocktails, der über die Drüsenkomplexe in der Falleninnenseite (s. Abb.) sekretiert wird. Wir haben die Proteinzusammensetzung des Verdauungssaftes über Massenspektrometrie bestimmt und konnten auf diese Weise eine ganze Reihe hydrolytischer Enzyme identifizieren (Schulze et al., MCP 2012). Derzeit untersuchen wir die einzelnen Signaltransduktionsschritte, die zu Sekretion, Verdauung und Nährstoffaufnahme führen.
Hierbei finden verschiedene Methoden bei uns Anwendung:

  • Molekularbiologie: Klonierung von Sekretproteinen und Transportern, Expressionsanalysen (real-time qPCR)
  • Proteomics: Untersuchung der Proteinzusammensetzung des Sekrets über massenspektrometrische Methoden. Enge Zusammenarbeit mit W.X. Schulze (Universität Hohenheim)
  • quantitative RNA-Sequenzierung: Expressionsanalyse. Enge Zusammenarbeit mit F. Bemm (Universität Würzburg)
Epidermisstreifen von Dionaea muscipula mit rot gefärbten Drüsenkomplexen
Epidermisstreifen von Dionaea muscipula mit rot gefärbten Drüsenkomplexen.
(Foto: Maria Escalante-Perez, Universität Würzburg 2008)
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