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Institut für Biomaterialien und biomolekulare Systeme

Das Institut für Biomaterialien und biomolekulare Systeme umfasst die Abteilungen Bioenergetik, Biophysik, Molekularbiologie und Virologie der Pflanzen, Pflanzenbiotechnologie, Tierphysiologe und Biobasierte Materialien. Zum nächstmöglichen Zeitpunkt soll die Tenure-Track-Professur "Intelligente biointegrative Systeme" am IBBS besetzt werden. Eine Übersicht über die Arbeitsgebiete der Abteilungen finden Sie hier.

 

Forschung aktuell:

FigureHoermiller I, Ruschhaupt R, Heyer AG (2018) Mechanisms of frost resistance in Arabidopsis thaliana. Planta DOI: 10.1007/s00425-018-2939-1.

Pflanzen können Temperaturen unterhalb des Gefrierpunkts überleben, indem sie Eisbildung entweder tolerieren oder vermeiden. Letzteres geschieht durch das "Unterkühlen" wässriger Lösungen. Für die Modellpflanze Arabidopsis thaliana war lange Zeit umstritten, ob sie Eisbildung toleriert oder nicht. Mittels Thermographie wurde nun an verschiedenen "Ökotypen" untersucht, ob Eisbildung die Blattgewebe intakter Pflanzen zerstört. Dabei zeigten sich, dass eine südeuropäische Population erst nach Kälteakklimatisierung frosttolerant wird, während Zentral- und Nordeuropäische Populationen grundsätzlich die Eisbildung überdauern. Die Dauer der Frostperiode hat im zentraleuropäischen Genotyp Einfluss auf die Schädigung.[mehr]


FigureBrauner K, Birami B, Brauner HA, Heyer AG (2018) Diurnal periodicity of assimilate transport shapes resource allocation and whole plant carbon balance. Plant J,  doi: 10.1111/tpj.13898

Pflanzen sind die einzig relevanten Primärproduzenten von Biomasse auf unserem Planeten. Deshalb ist Verteilung von Ressourcen innerhalb einer Pflanzen ein wichtiger Parameter für die Steigerung der Produktivität. Mittels einer Kombination von Gasaustausch-Messungen für ganze Pflanzen, einschließlich ihres Wurzelsystems, mit Erfassung des Langstreckentransports von Photoassimilaten und der Dynamik des Primärstoffwechsels konnten wir zeigen, dass Periodizität des Transports von entscheidender Bedeutung für Produktivität ist. Eine Feinabstimmung von Stärke-, Zucker- und Carbonsäure-Stoffwechsel ist nötig, um Auslenkungen der Transportrate zu verhindern, die zu hohen Verlusten durch Wurzelatmung führen.[mehr]


FigureMünster A, Hauber W (2017) Medial Orbitofrontal Cortex Mediates Effort-related Responding in Rats. Cereb Cortex Nov 17:1-11, doi: 10.1093/cercor/bhx293.

Welche Schaltkreise des Gehirns Kosten-Nutzen-abhängige Entscheidungen unterstützen ist noch wenig bekannt. Diese Fragestellung wurde an Nagetieren mithilfe von Wahlaufgaben untersucht. Dabei musste der jeweilige Nutzen (d.h. die erzielbare Futtermenge) und die Kosten (d.h. der dafür zu leistende Arbeitsaufwand) verschiedener Handlungsoptionen abgewogen werden. Durch Messung sowie Manipulation neuronaler Aktivität wurde erstmals nachgewiesen, dass ein Teil der vorderen Hirnrinde, der sog. Orbitofrontalcortex, zur Steuerung solcher Entscheidungsprozesse beiträgt. Diese Befunde haben auch klinische Implikationen. Bei manchen neuropsychiatrischen Erkrankungen treten Fehlfunktionen des Orbitofrontalcortex und Störungen der Entscheidungsfindung auf.  [mehr]

Abteilungen des Instituts:

BioenergetikBiophysikMolBioPlantBiotechTierphysiologieZoologie