Seminar. Leibniz Institut für Pflanzenbiochemie

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1 Seminar Molekulare l Mechanismen der Signaltransduktion Marcel lquint Leibniz Institut für Pflanzenbiochemie

2 Abiotic stimuli Light Temperature Wind Drought Rain etc., rapid response essential Biotic stimuli Bacteria Fungi Nematodes other plants etc., cellular mechanisms Hormones MAPK cascades G Protein signaling Second messengers Transcription Proteolysis

3 Black box der Signaltransduktion Signal Erkennung X Erkennungng Nukleus Y Z Gen expression Response

4 Erkennung 3 Phasen der Signaltransduktion Signal bindet an Rezeptormolekül (Zelloberfläche oder in der Zelle) Transduktion Reaktion bzw. Reaktionskaskade, die zur finalen Reaktion führt Response Spezifische zelluläre Reaktion auf das Signal

5 Signale Was zeichnet ih ein gutes Signal aus? Spezifität (für einen bestimmten Mechanismus) Fähigkeit zu reisen i.d.r. klein, diffundierbar schnelle Produktion oder Relokation aus Speicherkompartimenten abschaltbar Responses i.d.r. nicht von Dauer gebraucht Signal wird gemacht wenn es gebraucht wird Klassische Signalmoleküle: Hormone Vorgefertigte Signalmoleküle werden auseinem Kompartiment freigesetzt

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7 Rezeptoren Rolle von Rezeptoren: müssen das Signalmolekül spezifisch erkennen Bindung von hoher Affinität so dass geringe Konzentrationen von Signalmolekülen ausreichen müssen Mechanismus zur Weiterleitung des Signales besitzen meist Membran gebunden, aber auch intrazellulär

8 Rezeptoren: Beispiele Ionenkanal G Protein gekoppelt Enzym gekoppelt

9 Transduktion

10 Transduktion: Realität

11 Responses Zelldifferenzierung Zellelongation + veränderte Enzymaktivitäten

12 Literatur: Harvey Lodish, Arnold Berk, S. L. Zipursky, James Darnell: Molekulare Zellbiologie. Spektrum Akademischer Verlag Lincoln Ti Taiz, Eduardo d Zi Zeiger: Physiologie i der Pflanzen. Spektrum Akademischer Verlag Ablauf des Seminars: Auflösen einer Signaltransduktionskette am Beispiel des Phytohormons Auxin Gemeinsames Nachvollziehen der Key Papers in diesem Feld Die wichtigsten Entdeckungen und Experimente werden von Studenten/innen vorgestellt Papers und Methoden Richtiges Lesen von wissenschaftlichen Papers Präsentation von Originaldaten Detaillierte t Einblicke in das Forschungsfeld ldsignaltransduktion an einem konkreten Beispiel

13 Termine Datum Paper(s) Methoden Ruegger et al. (1998) The TIR1 protein of Arabidopsis functions in auxin response and is related to human SKP2 and yeast Grr1p. Genes & Development 12: Gray et al. (1999) Identification of an SCF ubiquitin ligase complex required for auxin response in Arabidopsis thaliana. Genes & Development 13: Gray et al. (2001) Auxin regulates SC FTIR1 dependent degradation of AUX/IAA proteins. Nature 414: Dharmasiri et al. (2003) Auxin Action in a Cell Free System. Current Biology 13: Kepinski and Leyser (2004) Auxin induced SCF TIR1 Aux/IAA interaction involves stable modification of the SCF TIR1 complex. PNAS 101: Dharmasiri et al. (2005) The F box protein TIR1 is an auxin receptor. Nature 435: Kepinski and Leyser (2005) The Arabidopsis F box protein TIR1is anauxinauxin receptor. Nature 435: Tan et al. (2007) Mechanism of auxin perception by the TIR1 ubiquitin ligase. Nature 446: Mutantenscreen Auxintransport Assay Northern Blot Promotor GUS Reportergene RNA in situ Hybridisierung Yeast two hybrid Immunopräzipitation

14 org allgemeine Infos zum Seminarinhalt Papers inklusive Glossar Anleitung zum Vorstellen eines Papers Bk Bekanntmachung Seminartermine i wann und wo Wer kann wann und wann nicht?

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