Dr. Nadev Oren untersucht sogenannte Biologische Bodenkrusten, die in Trockengebieten der Erde wie zum Beispiel der Negev Wüste weitverbreitet sind. Diese Krusten bilden eine stabile Schicht aus diversen Mikroorganismen an der Oberfläche des Bodens, wo sie vielfältige ökologische Funktionen erfüllen, so bereiten sie die Besiedlung durch Moose, Pflanzen sowie Tiere vor und verfestigen die Oberfläche, wodurch Sandbewegungen vermieden werden. Bei diesen Funktionen spielen Cyanobakterien eine Schlüsselrolle. Ihr Vermögen zur Photosynthese und zur Fixierung von Luftstickstoff stellt den wesentlichen Eintrag von Nährstoffen sicher. Sie geben außerdem extrazellulären Zucker ab, der als Klebstoff für Sandpartikel eine wichtige Rolle spielt. Um einen trockenen und heißen Lebensraum erfolgreich zu besiedeln, haben sich Cyanobakterien der Bodenkruste vielfältig angepasst. Die molekularen Grundlagen dieser Anpassungen sind bis heute allerdings nur unvollkommen verstanden. Hier setzt das Forschungsprojekt von Dr. Oren an.
Während seines Forschungsaufenthalts an der Universität Rostock wird der israelische Wissenschaftler vor allem einen aus der Bodenkruste der Negev Wüste isolierten Cyanobakterienstamm, Leptolyngbya ohadii, detailliert untersuchen. Wie Dr. Oren erläutert, wird dabei eine von ihm mit entwickelte Apparatur zur exakten Einstellung von definierten Trocken-, Temperatur- sowie Lichtbedingungen für die Behandlung der cyanobakteriellen Zellen zum Einsatz kommen. „In dieser Apparatur wird verfolgt, wie Leptolyngbia-Zellen bei einsetzendem Trockenstress schrittweise die biologische Aktivität einstellen und bei Wasserzugabe sofort wiederherstellen“, sagt Nadev Oren. Seine bisherigen Untersuchungen haben ergeben, dass ein Lichtsensorsystem eine wichtige Rolle bei der Aktivierung des Trockenanpassungsprozesses spielt. „Im Fokus meiner derzeitigen Untersuchungen steht die Frage, wie das Lichtsignal die Trockenanpassung auf molekularer Ebene steuert.“ Durch ein besseres Verständnis der Trockentoleranz von Cyanobakterien könnte es langfristig gelingen, Nutzpflanzen mit verbessertem Wachstum bei hohen Temperaturen und Wassermangel zu züchten, hofft der Wissenschaftler.
Kontakt:
Prof. Dr. Martin Hagemann
Abteilung Pflanzenphysiologie
Institut für Biologie
Universität Rostock
Tel.: +49 381 498-6110
martin.hagemannuni-rostockde