GRK2498 - Kommunikation und Dynamik pflanzlicher Zellkompartimente (2. Förderphase)

Ziel des laufenden Graduiertenkollegs (GRK) ist es, aufstrebenden jungen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern eine stimulierende und interdisziplinäre Forschungsumgebung zu bieten, die es ihnen erlaubt, Spitzenforschung an einem gemeinsamen Forschungsgegenstand zu betreiben. Die aktive Teilnahme am geplanten GRK soll die Doktorandinnen und Doktoranden auf Führungsrollen in oder außerhalb der Wissenschaft vorbereiten, indem herausfordernde Projekte, die in eine Umgebung gemeinsamer wissenschaftlicher Interessen eingebettet sind, in Team-orientierter Weise durchgeführt werden. Der gewählte wissenschaftliche Fokus liegt auf der Dynamik und Kommunikation pflanzlicher Zellkompartimente, wie Plastiden oder Zellkerne, die die Eigenschaften einer Pflanzenzelle maßgeblich beeinflussen. Die einende Arbeitshypothese des GRK2498 ist, dass die Kontrolle wichtiger physiologischer Prozesse der pflanzlichen Entwicklung oder der Anpassung an Umweltstresse die koordinierte Funktion von Organellen voraussetzt. Bisherige Studien pflanzlicher Zellkompartimente haben sich v. a. auf einzelne Organellen konzentriert, so dass über deren Struktur, Funktion und Biogenese umfangreiche Informationen zur Verfügung stehen. Im Gegensatz dazu wurde die Interaktion und Koordination verschiedener Kompartimente in der Pflanzenzelle bisher nur wenig untersucht. Das beantragte GRK konzentriert sich daher auf physiologische Prozesse, die Plastiden, den Zellkern und ausgewählte andere wichtige Zellkompartimente verknüpfen, um die grundsätzliche Frage zu klären, wie pflanzliche Zellkompartimente entsprechend den zellulären Bedürfnissen miteinander kommunizieren und dynamisch miteinander assoziieren und interagieren. Der Fokus auf Prozesse, die ein oder mehrere Organellen verbinden, ermöglicht den notwendigen nächsten Schritt hin zu einem besseren Verständnis der wechselseitigen Abhängigkeiten zellulärer Kompartimente mit wichtigen Funktionen in der pflanzlichen Physiologie.

Der umrissene Forschungsgegenstand ist hervorragend geeignet für einen kooperativen Forschungsansatz, der unter Beteiligung mehrer Arbeitsgruppen die Beziehungen zwischen den Organellen herausarbeitet. Das Qualifizierungsprogramm für die Doktorandinnen und Doktoranden dieses GRKs sorgt dafür, dass sie mit verschiedenen experimentellen Herangehensweisen in Kontakt kommen, die von den beteiligten Arbeitsgruppen vertreten werden. Die große Bandbreite alternativer experimenteller Ansätze wird durch zusätzliche Ausbildungskomponenten ergänzt, die den Doktorandinnen und Doktoranden helfen werden, ihre eigenen wissenschaftlichen Profile weiterzuentwickeln und zu schärfen. Effektive und erfolgreiche Forschung wird durch Betreuungskomitees, durch die Organisation und Beteiligung an regelmäßigen Progress- und Literaturseminaren sowie durch Workshops sichergestellt.

The goal of the Research Training Group (RTG) is to provide aspiring graduate students with a stimulating and interdisciplinary scientific environment, which allows them to perform high quality research on a common theme. Active participation in the planned RTG shall prepare the PhD-students for future leading roles within or outside of science by carrying out challenging projects in a team-oriented manner, embedded in an environment of shared scientific interests.
The chosen scientific focus centers on the dynamics and communication of plant cell compartments, such as plastids and nuclei, which are key factors defining the properties of plant cells. The unifying research hypothesis of this RTG is that the control of key physiological processes during plant development or environmental adaptation involves the coordinated action of organelles. So far, studies of plant cell compartments have mostly focused on a single type of organelle, leading to a wealth of information regarding its structure, function, and biogenesis. By contrast, the interaction and coordination of different compartments has not been addressed to any substantial depth. Therefore, the RTG 2498 focuses on physiological processes that functionally link plastids, nuclei and selected other important cell compartments to address the fundamental question of how plant organelles communicate and dynamically associate depending on changing cellular requirements. By elucidating processes that functionally link two or more organelles, we take a necessary step towards understanding the mutual dependency of subcellular compartments with key roles in plant cell physiology.
Our research topic is ideal to promote cooperative research between the groups, as the interdependencies between the organelles are unraveled. The qualification program for the PhD-students of this RTG maximizes their exposure to different experimental approaches, which are pursued by the cooperating research groups. The broad range of alternative experimental approaches is complemented by additional Science Training Courses and Complementary Activities, which will help the PhD-students to develop their scientific profiles and shape their professional personalities. Efficient and successful research will be enabled through support and supervision of the PhD-students by Thesis Committees and their involvement in regular progress and literature seminars, both as participants and co-organizers.