Prof. Kaufmann erforscht die molekulare Steuerung der Pflanzenentwicklung, insbesondere wie Transkriptionsfaktoren und epigenetische Prozesse die Bildung von Blütenorganen, Gefäßgewebe und die Anpassung an Umweltstress regulieren. Aktuell konzentriert sie sich auf die Einzelzell-Ebene: Sie nutzt Single-Cell-RNA-Sequenzierung, um zu verstehen, wie Pflanzen auf Kälte, Trockenheit und Lichtwechsel reagieren — etwa durch Veränderungen von Histonmarkierungen und die Kontrolle von Hormonempfindlichkeit. Diese Erkenntnisse ermöglichen es, Nutzpflanzen wie Weizen gezielt robuster gegen Klimastress zu machen und ihre Erträge zu stabilisieren. Die Methoden und Erkenntnisse sind für Züchtung, Agrarforschung und Biotechnologie relevant, wo präzisere Vorhersagen von Pflanzeneigenschaften unter Stress wirtschaftlich wertvoll sind.
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Prof. Dr. Kerstin Kaufmann
HU-FIS-Profil ↗IGRK 2403/1: Analyse und Umbau des regulatorischen Genoms
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IGRK 2403/1: Analyse und Umbau des regulatorischen Genoms
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SFB/TRR 175/3: Mechanismen und Komponenten der GUN1/GLK Signalleitung und ihre Bedeutung für die Akklimatisation (TP C05)
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Förderer: Alexander von Humboldt-Stiftung Zeitraum: 01/2017 - 11/2018 Projektleitung: Prof. Dr. Kerstin Kaufmann
Förderer: Alexander von Humboldt-Stiftung: Forschungskostenzuschuss Zeitraum: 01/2017 - 11/2017 Projektleitung: Prof. Dr. Kerstin Kaufmann
Förderer: DFG Sachbeihilfe Zeitraum: 09/2017 - 04/2021 Projektleitung: Prof. Dr. Kerstin Kaufmann
The Plant Cell · DOI
The transition from juvenility through maturation to senescence is a complex process that involves the regulation of longevity. Here, we identify JUNGBRUNNEN1 (JUB1), a hydrogen peroxide (H(2)O(2))-induced NAC transcription factor, as a central longevity regulator in Arabidopsis thaliana. JUB1 overexpression strongly delays senescence, dampens intracellular H(2)O(2) levels, and enhances tolerance to various abiotic stresses, whereas in jub1-1 knockdown plants, precocious senescence and lowered abiotic stress tolerance are observed. A JUB1 binding site containing a RRYGCCGT core sequence is present in the promoter of DREB2A, which plays an important role in abiotic stress responses. JUB1 transactivates DREB2A expression in mesophyll cell protoplasts and transgenic plants and binds directly to the DREB2A promoter. Transcriptome profiling of JUB1 overexpressors revealed elevated expression of several reactive oxygen species-responsive genes, including heat shock protein and glutathione S-transferase genes, whose expression is further induced by H(2)O(2) treatment. Metabolite profiling identified elevated Pro and trehalose levels in JUB1 overexpressors, in accordance with their enhanced abiotic stress tolerance. We suggest that JUB1 constitutes a central regulator of a finely tuned control system that modulates cellular H(2)O(2) level and primes the plants for upcoming stress through a gene regulatory network that involves DREB2A.
Gene · DOI
Science · DOI
The MADS-domain transcription factor APETALA1 (AP1) is a key regulator of Arabidopsis flower development. To understand the molecular mechanisms underlying AP1 function, we identified its target genes during floral initiation using a combination of gene expression profiling and genome-wide binding studies. Many of its targets encode transcriptional regulators, including known floral repressors. The latter genes are down-regulated by AP1, suggesting that it initiates floral development by abrogating the inhibitory effects of these genes. Although AP1 acts predominantly as a transcriptional repressor during the earliest stages of flower development, at more advanced stages it also activates regulatory genes required for floral organ formation, indicating a dynamic mode of action. Our results further imply that AP1 orchestrates floral initiation by integrating growth, patterning, and hormonal pathways.