Növényi Fejlődésbiológia

A növényi fejlődési folyamatokat szabályozó és a környezeti hatások által aktivált sejten belüli molekuláris jelátviteli mechanizmusok közötti kapcsolatokat vizsgáljuk. E folyamatok kulcsfontosságúak a növényfejlődés rugalmas környezeti adaptációjában.

A különböző környezeti stresszek, mint pl. a szárazság, hideg vagy kórokozók, évről évre súlyos termésveszteségeket okoznak, és bár ismereteink a védekező mechanizmusok szabályozásáról jelentősen bővültek az utóbbi évtizedekben, jelenleg alig ismertek azok a molekuláris mechanizmusok, amelyek a környezeti hatásoknak megfelelően szabályozzák a növények fejlődési folyamatait. A kutatási program során a stressz-aktivált mitogén-aktivált protein kináz (MAPK) jelátvitel fejlődésbiológiai funkcióit vizsgáljuk. A MAPK foszforilációs kaszkádok valamennyi eukariótában konzervált jelátviteli modulok, növényekben a MAP kináz útvonalak főszerepet játszanak a különféle stresszek elleni védekezés szabályozásában, illetve újabb eredmények alapján a növényi fejlődési folyamatokban szabályozásában is fontosak. A növényi MAPK jelátvitelre vonatkozó ismereteink szűk keresztmetszete, hogy jelenleg a MAPK szubsztrátokra vonatkozó ismereteink meglehetősen korlátozottak. A kutatási program során ezért fontos fejlődésszabályozó fehérjék foszforilációját vizsgáljuk. Ezek poszt-transzlációs szabályozása meghatározó szerepet játszhat a növényi egyedfejlődés környezeti plaszticitásának kialakításában. 

További célunk a MAPK jelátvitel funkciójának megismerése fotoszintetikus mikroalga kultúrák környezeti adaptációjában is. Ezek az újszerű ismeretek az élettani és az evolúcióbiológiai tudás bővítése mellett hasznosulhatnak a biotechnológiában, a mezőgazdaságban és a környezetvédelemben is.

Arabidopsis

Arabidopsis thaliana (lúdfű), széles körben használt növénybiológiai modellfaj Fotó: Dr. Dóczi Róbert