Bioökonomie International 2016: CU-Trade- Neue Wege zum chemischen Entkoppeln von Wachstum und Immunität

Überlebensrate und Wachstum von Pflanzen sind Kernparameter agrarwirtschaftlichen Ertrags. Dabei sichert das Aktivieren des pflanzlichen Immunsystems das Überleben bei Pathogenbefall. In vielen Fällen jedoch führt diese Immunantwort zu reduziertem Wachstum und damit zur Ertragsminderung. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Identifizierung, Optimierung und Vermarktung von chemischen Substanzen (CU-TRADE Wirkstoffe), die den ‚growth-defense-tradeoff’ aufheben und damit Wachstum und Immunantwort gleichzeitig unterstützen. Dadurch kann ein positiver Beitrag zur Bioökonomie durch Steigerung der Biomasseproduktion trotz Pathogendruck und damit zur Ernährungssicherung geleistet werden. Zunächst werden Modellsysteme für chemisch-genetische Screenings in Arabidopsis thaliana (Universität Hamburg, Prof. Stefan Hoth) und zur Validierung von Wirkstoffen in der Nutzpflanze Brassica napus (Unterauftragsnehmer Crop Genetic Systems) hergestellt. Diese Modellsysteme erlauben die morphologische Beobachtung von Autoimmunität und den gleichzeitigen bildgebenden Nachweis der Expression von Immungenen. Im Hochdurchsatz werden mit Hilfe der Arabidopsis Modellsysteme unter Verwendung hochqualitativer Chemikalienbanken CU-TRADE Wirkstoffe identifiziert, die eine Stimulierung von Abwehrgenen bewirken und gleichzeitig einen Wachstumsarrest aufheben (Universität Hamburg, Prof. Stefan Hoth in Kooperation mit University of British Columbia, Prof. Xin Li). Durch chemische Modifikation mittels organischer Synthese werden CU-TRADE Substanzen in ihrer WIrkung optimiert (Universität Hamburg, Prof. Chris Meier). Die geplante Suche nach den Rezeptoren und anderen Signalkomponenten für verschiedene identifizierte CU-TRADE Wirkstoffe wird die Optimierung der Wirkungsweise der chemischen Entkoppler von Immunität und Wachstum unterstützen (Universität Hamburg, Prof. Stefan Hoth in Kooperation mit University of British Columbia, Prof. Xin Li).