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Vermessung der pflanzlichen Widerstandskraft

(halle.de/ps) Am Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie (IPB) wird im Januar 2023 ein neues interdisziplinäres Forschungsprogramm gestartet, das die vorhandenen Kapazitäten an analytischen Hochleistungsgeräten und auch die Expertisen auf den Gebieten der Naturstoff­che­­mie, der Metabolomics sowie der Chemo- und der Bioinformatik bündeln wird. Ziel des „Pro­gram Center for Plant Metabolomics and Computational Biochemistry (MetaCom)"  ist ein umfas­sen­des Verständnis der pflanzlichen Resilienz auf chemischer Ebene.

Im Rahmen der Umsetzung von Me­ta­Com hat das Institut die Möglichkeit, insgesamt 13 Wissenschaftler/innen, Da­ten­ma­na­ger und Technische Assistenten/innen einzustellen. Das MetaCom-Center soll zudem eine sicht­ba­re Hül­le erhalten; geplant ist die Errichtung eines Multifunktionsgebäudes mit Büros und La­boren für Wissenschaftler und administrative Mitarbeiter. 

Pflanzen müssen aufgrund ihrer sesshaften Lebensweise über extrem gute Mechanismen der Abwehr und Anpassung verfügen, um genügend Nährstoffe zu bekommen oder Gefahren und Krankheiten zu trotzen. Da sie nicht weglaufen können, wehren sie sich auf chemischem Wege. Das Arsenal an Subs­tan­zen, die sie in der Lage sind zu produzieren, ist riesig und reicht von Farb-, Geruchs- und Ge­schmacks­­stoffen bis hin zu Vitaminen, Antibiotika und hochwirksamen Giften. All diese Naturstoffe sind Produkte des pflanzlichen Stoffwechsels, auch Metaboliten genannt. Im Forschungsgebiet der Pflanzen-Metabolomics werden alle Informationen zum pflanzlichen Stoff­wech­sel zusammengetragen und ausgewertet.

Am IPB forscht man seit 20 Jahren mit Hilfe von Metabolomics sowie der Bio- und Chemoinformatik an verschiedenen Fragestellungen. So vergleicht man die Metabolitenprofile der Ackerschmalwand mit jenen der Kartoffel, um herauszufinden, warum der Erreger der Kraut- und Knollenfäule die Kartoffel­pflan­ze krank machen kann, während er bei der Ackerschmalwand schon beim Eindringen in die Blätter scheitert. Mit Metabolomics-Ansätzen versuchen die IPB-Wissenschaftler zu verstehen, welche spe­ziel­len Metaboliten in den Blatthaaren einer Wildtomaten-Art für die Resistenz dieser Pflanzen gegen In­sek­tenfraß verantwortlich sind, während die Kulturtomate diese Abwehrstoffe nicht mehr bildet und entsprechend anfälliger gegen Fraßfeinde ist. Auf der Suche nach neuen pharmazeutisch relevanten Wirkstoffen erstellen die Chemiker des Instituts regelmäßig Metabolitenbestandsaufnahmen von Heil- und Nutzpflanzen aus aller Welt.

 

14.12.2022

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