Forschung unter Druck: Wie Pflanzen und Tiere extremen Stress trotzen
Das Graduiertenkolleg STRESSistance an der RPTU geht in die zweite Runde und setzt sich intensiv mit der Anpassung von Organismen an extreme Stressbedingungen auseinander. Dies ist besonders relevant im Kontext des Klimawandels und der zunehmenden Umweltbelastungen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert das Projekt für weitere viereinhalb Jahre mit einem Gesamtvolumen von rund vier Millionen Euro. Dies bietet der Forschung und Ausbildung an der RPTU neue Impulse und Möglichkeiten für junge Wissenschaftler.
„Die erste Förderperiode hat uns grundlegende Erkenntnisse über die molekularen Veränderungen von Zellen unter Stressbedingungen geliefert“, erklärt Prof. Dr. Johannes Herrmann, der Leiter des Graduiertenkollegs. In der neuen Förderperiode wird der Fokus auf die Aufklärung molekularer Mechanismen gelegt, die es Organismen ermöglichen, ihre Systeme stabil zu halten. Ein zentrales Anliegen ist, die Prinzipien der Stressresistenz zu verstehen, die sowohl bei Pilzen, Pflanzen, Tieren als auch in menschlichen Zellkulturen auftreten.
Forschungsinhalte und Organismen
Die Forschungsinhalte umfassen die Untersuchung der Auswirkungen von Genommutationen auf Krebszellen, die Veränderungen der Proteinzusammensetzung in Mitochondrien durch Viren und die molekularen Veränderungen in Pflanzenzellen bei schwankenden Lichtintensitäten. Insgesamt werden Organismen wie Hefe, Algen, Pflanzen, Fruchtfliegen, Mäuse und menschliche Zellkulturen in die Studien einbezogen. Diese Vielfalt ermöglicht einen integrativen Ansatz, der die unterschiedlichen Reaktionsroutinen der Organismen unter Stressbedingungen untersucht.
Ein weiteres kritisches Forschungsgebiet sind die biologischen Reaktionen auf spezifische Stressbedingungen, wie Hitze, oxidativen Stress und hohe Salzkonzentrationen. Das Projekt will herausfinden, wie zelluläre Mechanismen, wie die unfolded protein response, die Transkription und Translation herabsetzen, sowie die Anpassung der Lipid- und Proteinzusammensetzung der Membranen orchestriert werden, um Zellintegrität zu wahren.
Ausbildung und Förderung junger Wissenschaftler
Ein zentrale Zielsetzung des Graduiertenkollegs ist die Ausbildung von Doktoranden, die durch ein strukturiertes Qualifizierungsprogramm sowohl in wissenschaftlichen als auch in überfachlichen Kompetenzen gefördert werden. Dabei sollen die Promovierenden auf Führungspositionen in Wissenschaft und Industrie vorbereitet werden. Das Ausbildungsprogramm umfasst Workshops, Softskill-Kurse, Seminare und Konferenzen und wird durch externen Mentoren unterstützt.
Aktuell sind neun DFG-geförderte und neun assoziierte Doktoranden in das Programm integriert. Diese Ausrichtung auf eine umfassende Ausbildung ist ein entscheidender Schritt, um die nächste Generation von Wissenschaftlern in einem sich schnell entwickelnden Forschungsfeld zu fördern.
Zusätzlich beschäftigt sich die Forschungsgruppe Stressphysiologie an der Universität Innsbruck mit Stressüberlebensmechanismen von Wild- und Kulturpflanzen. Die Analysen umfassen Aspekte wie Frost, Hitze und Dürre und erfolgen von der molekularen bis zur Ganzpflanzenperspektive. Diese Forschung ist angesichts des globalen Klimawandels von entscheidender Bedeutung und soll Einblicke in funktionale Modelle der Stressresistenz von Pflanzen geben, die potenziell auf Nutzpflanzen übertragbar sind.
Für weitere Informationen zu den neuesten Entwicklungen im Graduiertenkolleg STRESSistance und den damit verbundenen Forschungen steht ein Team an Ansprechpartnern zur Verfügung, darunter Prof. Dr. Johannes Herrmann und Dr. Gabriele Amoroso vom Fachbereich Biologie an der RPTU, sowie Christine Pauli von der Universitätskommunikation.
Für detaillierte Informationen zu den Projekten und fördernden Inhalten verweisen wir auf die Seiten der RPTU, DFG und Universität Innsbruck.