02.07.2015 10:43 Alter: 2 yrs

Wissenschaftspreis Weihenstephan der Stadt Freising 2015: TUM-Biochemikerin für Pionierforschung ausgezeichnet

Wie wehren sich Pflanzen gegen Krankheitserreger? Die Grundzüge waren bekannt, aber nun hat eine junge Biochemikerin vom Wissenschaftszentrum Weihenstephan (WZW) der Technischen Universität München (TUM) einen wichtigen Baustein der pflanzeneigenen Immunität aufgedeckt. Ihre Erkenntnisse öffnen neue Wege zur Entwicklung krankheitsresistenter Kulturpflanzen. Für diese Entdeckung erhielt sie jetzt zusammen mit einem Chemiker vom Forschungszentrum Borstel (FZB) den mit 20.000 Euro dotierten „Wissenschaftspreis Weihenstephan der Stadt Freising“.

Dr. Nicolas Gisch vom Forschungszentrum Borstel und Dr. Stefanie Ranf vom TUM-Lehrstuhl für Phytopathologie am WZW teilen sich den Wissenschaftspreis Weihenstephan der Stadt Freising 2015 (Bild: Stadt Freising)

Pflanzen besitzen ein Immunsystem, um Krankheitserreger abzuwehren – genau wie Mensch und Tier. Das Konzept ist gleich: Immunrezeptoren erkennen jeweils für den Organismus schädliche Mikroben und lösen eine Abwehrreaktion aus. Aber wie sind die dazugehörigen Sensoren aufgebaut? Wirbeltiere erkennen bakterielle Krankheitserreger über so genannte „Toll-ähnliche Rezeptoren“, für deren Entdeckung und Charakterisierung 2011 der Medizin-Nobelpreis verliehen wurde.

Lipopolysaccharide (LPS) aus der Zellwand von Bakterien lösen bei Mensch, Tier und Pflanze gleichermaßen eine Immunantwort aus. In Menschen und Tieren werden bakterielle LPS über den Toll-ähnlichen Rezeptor 4 erkannt; den entsprechenden LPS-Sensor bei Pflanzen haben Forscher weltweit viele Jahre vergebens gesucht. Gefunden hat ihn nun Dr. Stefanie Ranf, Nachwuchsgruppenleiterin am Lehrstuhl für Phytopathologie am TUM-Campus Weihenstephan.

Die erst 36-jährige Biochemikerin konnte in einer bahnbrechenden Arbeit zeigen, dass der pflanzliche Immunsensor für LPS tatsächlich eine ganz eigene Struktur hat – und schloss damit eine Wissenslücke in der pflanzlichen Immunbiologie. Für ihre Fahndung  verwendete sie aus Bakterienkulturen extrahierte Lipopolysaccharide. Mithilfe dieser LPS-Präparationen suchte sie mit ihrem Team unter Nutzung modernster molekularbiologischer und genetischer Techniken im Labor bei der Modellpflanze Arabidopsis thaliana (Ackerschmalwand) nach demjenigen Sensor, der auf LPS „anspringt“. Sie wurde fündig und konnte somit den ersten pflanzlichen LPS-Immunsensor strukturell und funktional beschreiben.

WZW-Dekanin Prof. Angelika Schnieke freut sich sehr über diesen Erfolg: „Stefanie Ranf hat die Ergebnisse in einem der renommiertesten immunbiologischen Fachjournale, Nature Immunology, veröffentlicht. Dieses ist humanmedizinisch orientiert und publiziert nur in extremen Ausnahmefällen Arbeiten aus der Pflanzenforschung. Das zeigt die herausragende Bedeutung ihrer Arbeit, welche durch den Wissenschaftspreis Weihenstephan der Stadt Freising jetzt noch unterstrichen wird.“

„Ein großartiges Beispiel wissenschaftlicher Leistung und Vernetzung“ nannte Freisings Oberbürgermeister Tobias Eschenbacher die Arbeit bei der festlichen Verleihung im Großen Sitzungsaal des Rathauses: „Ein Lückenschluss im Wissen um die Immunbiologie durch eine wegweisende Arbeit aus der Pflanzenforschung made in Freising ist eine ganz große Leistung. Wir sind stolz, mit unserem Preis unsere aufrichtige Anerkennung übermitteln zu können!"

Ranf teilt sich den Preis mit Dr. Nicolas Gisch vom Forschungszentrum Borstel, dem Leibniz-Zentrum für Medizin und Biowissenschaften. Der 35-jährige Chemiker hat mit seinem Team durch die Isolierung, Reinigung, chemische Modifikation und Analyse der für Ranf‘s Labortests nötigen LPS die Ergebnisse der Weihenstephaner Wissenschaftlerin erst ermöglicht. Die gemeinsamen Forschungsergebnisse gelten nicht nur in der Grundlagenforschung als spektakulär, sondern eröffnen in der Praxis auch neue Wege zur Entwicklung krankheitsresistenter Kulturpflanzen.

 

Originalpublikation:
Stefanie Ranf, Nicolas Gisch, Milena Schäffer, Tina Illig, Lore Westphal, Yuriy A. Knirel, Patricia M. Sánchez-Carballo, Ulrich Zähringer, Ralph Hückelhoven, Justin Lee & Dierk Scheel, A lectin S-domain receptor kinase mediates lipopolysaccharide sensing in Arabidopsis thaliana, Nature Immunology 16(4): 426-433.
DOI: 10.1038/ni.3124

Über die Auszeichnung:
Der „Wissenschaftspreis Weihenstephan der Stadt Freising“ wird seit 2008 an in den Freisinger Forschungseinrichtungen tätige oder mit diesen wesentlich verbundene Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unter 45 Jahren verliehen, die in Kooperation mit nationalen oder internationalen Einrichtungen hervorragende wissenschaftliche Forschung betreiben. Er ist als persönlicher Preis mit insgesamt 20.000 Euro dotiert und unterstreicht, dass sich Freising ausdrücklich mit dem Lehr- und Forschungscampus Weihenstephan identifiziert und es als Aufgabe versteht, die Reputation der Stadt als Wissenschafts- und Technologiestandort zu festigen. Mit der Auszeichnung und der Preisverleihung bei einem festlichen Empfang im Freisinger Rathaus sollen Kontakte vertieft und Netzwerke gestärkt werden.

 

Mehr Information:
Forschung von Dr. Stefanie Ranf
Wissenschaftspreis Weihenstephan der Stadt Freising
Pressemitteilung der Stadt Freising zur Preisverleihung
Pressemitteilung der TUM zur Publikation in Nature Immunology