ERC ermöglicht Grundlagenforschung zur Vererbung von Chloroplasten und Mitochondrien

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Selektion von seltenen Nachkommen, die genetisch veränderte Chloroplasten von der Vaterpflanze geerbt haben. Auf dem Nährboden bleichen Pflanzen mit ausschließlich mütterlich vererbten Chloroplasten aus. | Quelle: Kin Pan Chung | Copyright: MPI-MP | Download

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Prof. Dr. Kin Pan Chung | Quelle: WUR | Copyright: Wageningen University & Research | Download

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DNA in Chloroplasten und Mitochondrien wird nur von der Mutter vererbt

Pflanzenzellen enthalten DNA an drei verschiedenen Orten: das Kerngenom im Zellkern und zwei weitere Genome in den Chloroplasten und Mitochondrien, die sich frei in der der Zellflüssigkeit, dem Zytoplasma, bewegen. Diese zytoplasmatischen Genome kodieren vor allem Proteine, die essenziell für die Photosynthese und die Atmung der Zellen sind. Sie sind damit entscheidend für das Überleben der Pflanze und viele landwirtschaftlich wichtige Eigenschaften. Trotz ihrer großen Bedeutung ist unser Verständnis der zytoplasmatischen Genome noch begrenzt. Insbesondere ist unklar, wie diese zytoplasmatischen Genome von einer Generation zur nächsten weitergegeben werden. Bei der sexuellen Fortpflanzung wird das Kerngenom von beiden Elternteilen vererbt, die zytoplasmatischen Genome werden jedoch nur von der Mutterpflanze weitergegeben. Wie diese selektive Vererbung von Genomen gesteuert wird, ist weitgehend unbekannt. Die Aufklärung dieses Mechanismus könnte es den Pflanzenzüchtern ermöglichen, die Vererbung von Chloroplasten und Mitochondrien zu kontrollieren, was die Pflanzenzüchtung revolutionieren würde.

CytoInP will das Rätsel um die mütterliche Vererbung von Chloroplasten und Mitochondrien lösen

„Mein Ziel ist es, dieses seit Langem bestehende Rätsel zu lösen und die Grenzen unseres Wissens auf diesem Gebiet zu erweitern“, sagt Chung. Während seiner Zeit am MPI-MP identifizierten Chung und seine Kollegen in einer ausgefeilten Studie mit Tabakpflanzen erste Faktoren, welche die mütterliche Vererbung von Chloroplasten steuern. Später erweiterte er seine Forschung auch auf die Vererbung von Mitochondrien. Dr. Chung meint: „Unsere aktuelle Forschung konzentriert sich auf die Grundlagen der zytoplasmatischen Genetik und Vererbung. Die Erkenntnisse über diese Zusammenhänge sollen in die Entwicklung verbesserter Nutzpflanzen und Züchtungsmethoden einfließen.“ Diese Vision wird er nun als frisch berufener Professor an der WUR mit seinem wachsenden Team verwirklichen.

Die Starting Grants des European Research Council (ERC) gehören zu den renommiertesten und kompetitivsten Förderprogrammen in der EU. Gefördert werden führende Forscher mit ehrgeizigen Projekten, die zu großen wissenschaftlichen Durchbrüchen führen könnten. Von 3474 Anträgen auf ERC Starting Grants wurden in dieser Förderperiode nur 14.2% gefördert.

Kin Pan Chung arbeitete als Wissenschaftler am MPI-MP in Potsdam in der Abteilung „Organellenbiologie, Biotechnologie und molekulare Ökophysiologie“, die sich auf die Biologie und Biotechnologie von Mitochondrien und Chloroplasten spezialisiert hat. Seit September setzt Dr. Chung seine Forschung als Professor im Laboratory of Plant Physiology an der Wageningen University & Research in den Niederlanden fort.

Wissenschaftlicher Ansprechpartner:
Contact
Dr. Kin Pan Chung
Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie
chung@mpimp-golm.mpg.de
Wageningen University & Research
kinpan.chung@wur.nl

Weitere Informationen:
https://erc.europa.eu/sites/default/files/2024-09/erc-2024-stg-statistics.pdf Statistiken zu den ERC Starting Grants 2024
https://erc.europa.eu/news-events/news/erc-2024-starting-grants-results Pressemitteilung des ERD zu den Starting Grants 2024