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NO-Bildung an WurzelnNO formation at plant roots

NO-Bildung an Wurzel-Plasmamembranen

 

Sarah Lorenz    Yasemin Tasdemir    Caterina Scholz    Prof. Christine Stöhr

 

Stickstoffmonoxid (NO) dient als Signalmolekül in verschiedenen Pflanzengeweben und ist an einer Vielzahl physiologischer Prozesse beteiligt. In Pflanzen wird es durch verschiedene Enzyme und Prozesse gebildet. Anorganische Formen von oxidiertem Stickstoff, wie Nitrat und Nitrit, dienen als Quelle für die enzymatische NO-Bildung. In der Wurzel wird NO apoplastisch durch die koordinierte Aktivität zweier plasmamembran-gebundener, wurzelspezifischer Enzyme produziert. Die plasmamembrangebundene Nitratreduktase (PM-NR) reduziert extrazelluläres Nitrat zu Nitrit, welches von der Nitrit:NO-Reduktase (NI-NOR) weiter zu NO reduziert wird. Die Elektronen für die ablaufenden Reduktionen stammen vermutlich aus der Oxidation von Succinat.

Kürzlich konnten wir eine Untereinheit der PM-NR mit hoher Ähnlichkeit zu ihrem bakteriellen Gegenstück identifizieren (Eick and Stöhr, 2011). Derzeit laufen molekularbiologische Untersuchungen zur Identifizierung der codierenden Gene in Pflanzen.

Wir verwendeten den neuen Fluoreszenzfarbstoff FNOCT für die spezifische in vivo Lokalisation der NO-Verteilung in Tabakwurzeln. Die NO-abhängige Fluoreszenz war nach Behandlung mit Natriumnitrat vermehrt an den Wurzelspitzen zu beobachten (Vandana et al., 2012). Die physiologische Rolle von NO während der Entwicklung einer Mykorrhiza wird untersucht.