Alle Energie, die wir aus unserem Essen ziehen kommt ursprünglich von der Sonne. Pflanzen bilden das entscheidende Bindeglied, indem sie als natürliche Kraftwerke agieren.
Wie in konventionellen Kraftwerken bedarf auch die Energieumwandlung in den Organellen von Pflanzenzellen strikter Überwachung und dynamischer Regelung um den Energiebedarf der Zelle stets zu decken, effizient und ressourcenschonend zu arbeiten und Fehlfunktionen zu vermeiden. Häufige und oftmals drastische Veränderungen wie sie Pflanzen in ihrer Umwelt ständig erleben, beispielsweise Tag-Nacht Wechsel oder Fluktuationen der Temperatur, machen maßgeschneiderte Kontrollmechanismen besonders wichtig. Dennoch ist es meist unklar wie Energieumwandlungsprozesse in der lebenden Pflanze reguliert werden.
In unserer Forschung suchen wir nach Antworten auf diese Frage. Unser Augenmerk richtet sich dabei auf die Mitochondrien, die durch Respiration einen großen Teil der nutzbaren zellulären Energie liefern und die Effizienz der Photosynthese mitbestimmen. Um die Dynamik mitochondrieller Funktion, Physiologie und Signaltransduktion in der lebenden Pflanze zu verstehen entwickeln wir den Einsatz von Proteinsensoren und funktioneller Mikroskopie, welche wir in hypothesen-getriebene genetische, biochemische und zellbiologische Ansätze integrieren.
Unser Ziel ist es Schlüsselmechanismen der Energiekontrolle, die entscheidenden Einfluss auf den Ertrag und die Stresstoleranz von Pflanzen haben, auf subzellulärer Ebene zu verstehen und gezielt umzugestalten.