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Schriftzug Angewandte Genetik Collage von Motiven der Angewandten Genetik

Dahlem Research School

Member of Dahlem Centre of Plant Sciences (DCPS)

SFB973
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AG Heyl

Forschungsgebiete

Das Pflanzenhormon Cytokinin spielt in vielen physiologischen Abläufen und Entwicklungsprozessen, aber auch in der Reaktion der Pflanze auf abiotischen und biotischen Stress, eine wichtige Rolle. Die Cytokininsignalperzeption und -transduktion wird über eine mehrstufige Phosphorylierungskette vermittelt, einer Variante des in Bakterien weit verbreiteten Zwei-komponentensystems.

Im gegenwärtigen Modell dieses Signalweges führt die Binding von Cytokinin an die Ligandenbindedomäne, die sog. CHASE Domäne, zur Autophosphorylierung eines konservierten Histidins des Cytokininrezeptors. Anschließend wird das Signal innerhalb des Rezeptors auf das kanonische Aspartat der C-terminalen Responseregulatordomäne übertragen. Von dort übernimmt ein Histidinphosphotransferprotein das Phosphat und transloziert in den Zellkern, wo es Typ-B Responseregulatoren phosphoryliert. Diese Transkriptionsfaktoren der Myb-Klasse aktivieren dann die Transkription ihrer Zielgene, unter anderem Responseregulatoren vom Typ-A. Es konnte gezeigt werden, dass Mitglieder dieser Proteinfamilie die Cytokininsignaltransduktion negativ regulieren (Heyl et al., 2006). Außerdem bilden Typ-A Responseregulatoren Verknüpfungspunkte zwischen der Cytokininsignaltransduktion und anderen zellulären Signalwegen (Dortay et al., 2008).

Cytokinin signalling scheme
Modell der Cytokininsignaltransduktion (Hpt, Histidin-Phosphotransferprotein; RR, Responseregulator)

Wir sind an verschiedenen Aspekten der Cytokininsignaltransduktion interessiert:

Mitarbeiter

Ehemalige Mitarbeiter

Publikationen

Gruhn, N., Halawa, M., Seidl, M. S., Snel, B., Heyl, A. (2014) A new subfamily of cytokinin receptors is revealed by an analysis of the evolution of the two-component signaling system of plants Plant Physiol. 165, 227-237.

Ramireddy, E., Brenner, W. G., Pfeifer, A., Heyl, A., Schmülling, T. (2013) In planta analysis of a cis-regulatory cytokinin response motif in Arabidopsis and identification of a novel enhancer sequence. Plant Cell Physiol. 54, 1079-1092.

Brandt J., Heyl, A. (2013) AgED: Extraction and Evaluation of Elliptic Fourier Descriptors from Image Data in Phenotype Assessment Applications. In: Proc. Internat. Conf. Bioinfo. Models Methods Algorithms pp. 324-327.

Gruhn, N., Heyl, A. (2013) Updates on the model and the evolution of cytokinin signaling. Curr. Opin. Plant Biol. 16, 569-574.

Heyl, A., Brault, M., Frugier, F., Kuderová, A., Lindner, A.C., Motyka, V., Rashotte, A.M., von Schwartzenberg, K., Vankova, R., Schaller, G.E. (2013) Nomenclature for members of the two-component signaling pathway of plants. Plant Physiol. 161, 1063-1065.

Brenner, W.G., Ramireddy, E., Heyl, A., Schmülling, T. (2012) Gene regulation by cytokinin in Arabidopsis. Front. Plant. Sci. 3, 8.

Wulfetange, K., Lomin, S., Romanov, G.A., Stolz, A., Heyl, A., Schmülling,T. (2011) The cytokinin receptors of Arabidopsis thaliana are located mainly to the endoplasmic reticulum. Plant Physiol. 156: 1653-1654.

Cutcliffe, W., Hellmann, E., Heyl, A., Rashotte, A. (2011) CRFs form protein-protein interactions among each other and with members of the cytokinin-signalling pathway in Arabidopsis via the CRF domain. J. Exp. Bot. 62: 4995-5002.

Banks, J.A., Nishiyama, T., Hasebe, M., Bowman, J.L., Gribskov, M., De Pam-Philis, C., Albert, V.A., Aono, N., Aoyama, T., Ambrose, B.A., Ashton, N.W., Axtell, M.J., Barker, E., Barker, M.S., Benntzen, J.L., Bonawitz, N.D., Chap-Ple, C., Cheng, C., Correa, L.G., Dacre, M., Debarry, J., Dreyer, I., Elias, M., Engstrom, E.M., Estelle, M., Feng, L., Finet, C., Floyd, S.K., Frommer, W.B., Fujita, T., Gramzow, L., Gutensohn, M., Harholt, J., Hattori, M., Heyl, A., Hirai, T., Hiwatashi, Y., Ishikawa, M., Iwata, M., Karol, K.G., Köhler, B., Kolukisaoglu, U., Kubo, M., Kurata, T., Lalonde, S., Li, K., Li, Y., Litt, A., Lyons, E., Man-Ning, G., Maruyama, T., Michael, T.P., Mikami, K., Miyazaki, S., MOorinaga, S., Murata, T., Müller-Röber, B., Nelson, D.R., Obara, M., Oguri, Y., Olmstead, R.G., Onodera, N., Petersen, B.L., Pils, B., Prigge, M., Rensing, S.A., Riaño-Pachón, D.M., Roberts, A.W., Sato, Y., Scheller, H.V., Schulz, B., Schulz, C., Shakirov, E.V., Shibagaki, N., Shinohara, N., Shippen, D.E., Sørensen, I., So-Tooka, R., Sugimoto, N., Sugita, M., Sumikawa, N., Tanurdzic, M., Theissen, G., Ulvskov, P., Wakazuki, S., Weng, J.K., Willats, W.W., Wipf, D., Wolf, P.G., Yang, L., Zimmer, A.D., Zhu, Q., Mitros, T., Hellsten, U., Loqué, D., Otillar, R., Salamov, A., Schmutz, J., Shapiro, H., Lindquist, E., Lucas, S., Rokhsar, D., Grigoriev, I.V. (2011) The Selaginella genome identifies genetic changes associated with the evolution of vascular plants. Science 332: 960-963.

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Rensing, S.A., Lang, D., Zimmer, A.D., Terry, A., Salamov, A., Shapiro, H., Nischiyama, T., Perroud, P.F., Lindquist, E.A., Kamisugi, Y., Tanahashi, T., Sakakibara, K., Fujita, T., Oishi, K., Shin, I.T., Kuroki, Y., Toyoda, A., Suzuki, Y., Hashimotot, S., Yamaguchi, K., Sugano, S., Kohora, Y., Fujiyama, A., Anterola, A., Aoki, S., Ashton, N., Barbazuk, W.B., Barker, E., Bennetzen, J.L., Blankenship, R., Cho, S.H., Dutscher, S.K., Estelle, M., Fawcett, J.A., Gundlach, H., Hanada, K., Heyl, A. , Hicks, K.A., Hughes, J., Lohr, M., Mayer, K.,Melkozernov, A., Murata, T., Nelson, D.R., Pils, B., Prigge, M., Reiss, B., Renner, T., Rombauts, S., Rushton, P.J., Sanderfoot, A., Schween, G., Shiu, S.H., Stueber, K., Theodoulou, F.L., Tu, H., Van De Peer, Y., Verrier, P.J., Waters, E., Wood, A., Yang, L., Cove, D., Cuming, A.C., Hasebe, M., Lucas, S., Mischler, B.D., Reski, R., Grigoriev, I.V., Quatrano, R.S., Boore, J.L. (2008) The Physcomitrella genome reveals evolutionary insights into the conquest of land by plants. Science 319, 64-69

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(*ausgezeichnet mit dem FEBS Journal Young Investigator Award)

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Aktuelles

Neue Veröffentlichung

Ein Artikel über ein cytokininreguliertes Gen, das für ein neuartiges F-Box-Protein codiert und eine Rolle bei der Regulation der pflanzlichen Sterolbiosynthese spielt, ist in Journal of Experimental Botany erschienen.
Mai 2017

Neue Veröffentlichung

Ein Bericht über konstitutiv aktive Mutanten der Cytokininrezeptoren AHK2 und AHK3 und deren Wirkung auf die Organgröße, den Blühzeitpunkt und die Lebensdauer von Pflanzen ist in Plant Physiology erschienen.
März 2017

Neue Veröffentlichung

Ein Artikel über die Rolle des Transkriptionsfaktors ERF105 bei der Frosttoleranz und der Kälteakklimatisierung ist in Plant Cell and Environment erschienen.
Januar 2017

Krolow-Preis 2016

Der Krolow-Preis 2016 wurde Frau Dr. Anne Cortleven für ihre Arbeiten über die Rolle von Cytokinin bei der pflanzlichen Antwort auf Starklicht-Stress verliehen.
November 2016
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Stand: 23.04.2017