Pflanzen und Klimawandel: Hallesche Bioinformatiker an EU-Forschungsnetzwerk beteiligt

10.07.2018 von Tom Leonhardt in Wissenschaft, Forschung
Egal ob Hitze oder Kälte, Starkregen oder Dürre – Pflanzen müssen sich ständig an neue Umweltbedingungen anpassen. Wie sie das auf molekularer Ebene bewerkstelligen, untersucht ein neues europaweites Doktorandennetzwerk mit dem Namen „Epidiverse“. Ziel ist, spezielle Steuerungsmechanismen im Erbgut der Pflanzen besser zu verstehen. Die Europäische Union fördert das Netzwerk mit rund 3,8 Millionen Euro für vier Jahre. Rund 250.000 Euro fließen in ein Projekt an der Uni Halle.
Epigenetische Prozesse in Pflanzen werden in einem neuen Doktorandennetzwerk untersucht.
Epigenetische Prozesse in Pflanzen werden in einem neuen Doktorandennetzwerk untersucht. (Foto: Colourbox.de/Becris)

Epigenetische Prozesse beeinflussen, wie einzelne Gene funktionieren. „Im Gegensatz zu einer Mutation wird bei einer epigenetischen Modifikation nicht die DNA der Pflanze verändert. Epigenetische Prozesse steuern das Funktionieren von Genen und sind wesentlich dynamischer“, erklärt der Bioinformatiker Prof. Dr. Ivo Große von der Uni Halle. In „Epidiverse“ untersuchen die verschiedenen Forschungsgruppen den Prozess der DNA-Methylierung. Hierbei werden kleine Moleküle, sogenannte Methylgruppen, an einen bestimmten DNA-Abschnitt gehängt. Dadurch wird dieser meistens stillgelegt und das darin liegende Gen bleibt solange ausgeschaltet, bis die Methylgruppe wieder abgelöst wird. Wovon dieser Prozess abhängig ist, wie er gesteuert wird und welche Folgen das hat, ist im Detail bislang noch nicht völlig geklärt. Er könnte aber einen großen Einfluss darauf haben, wie Pflanzen zum Beispiel auf extreme Trocken- oder Hitzeperioden reagieren.

Im Projekt von Ivo Große geht es um die Entwicklung neuer und effizienter Computer-Algorithmen. Diese sind notwendig, um die riesengroßen Datenmengen auszuwerten, die bei der Analyse epigenetischer Prozesse in Pflanzen anfallen. Andere Arbeitsgruppen untersuchen etwa die epigenetische Vielfalt in verschiedenen Pflanzen. Ein weiteres Thema ist die Art und Weise, wie epigenetische Prozesse gesteuert werden. Die Ergebnisse könnten dabei helfen, die Reaktionen von Pflanzen auf die globale Erderwärmung zu verstehen und dadurch neue Wege für eine nachhaltige Landwirtschaft zu eröffnen.

Ein weiterer Schwerpunkt von „Epidiverse“ liegt auf der Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses: Die Mittel, rund 3,8 Millionen Euro aus dem Marie-Skłodowska-Curie-Programm, fließen zu großen Teilen in insgesamt 15 Doktorandenstellen. Die Doktorandinnen und Doktoranden erhalten zudem die Möglichkeit, Forschungsaufenthalte an drei weiteren Universitäten oder Partnereinrichtungen des Forschungsnetzwerkes durchzuführen. So soll zusätzlich auch der fachliche Austausch zwischen den einzelnen Arbeitsgruppen intensiviert werden. In dem Projekt arbeiten führende Forschungseinrichtungen aus Deutschland, Frankreich, Italien, den Niederlanden, Österreich, Spanien und Tschechien zusammen. Geleitet wird das Projekt von der Königlich Niederländischen Akademie der Wissenschaften.

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