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Schematische Darstellung der kohärenten Kontrolle eines Spin-Defekts (Qubit, rot) in einer atomaren Schicht aus Bornitrid. Bornitrid besteht aus Bor (gelbe Kugeln) und Stickstoff (blaue Kugeln) und liegt auf einer Streifenleitung. Der Spin-Defekt wird über einen Laser angeregt, sein Zustand über die Emission (Photolumineszenz) ausgelesen. Über einen Magneten und Mikrowellenpulse (hellblau, aus der Streifenleitung) kann das Qubit beliebig manipuliert werden.

Spin-Defekte unter Kontrolle

Bei Trockenheit wird das Signalmolekül GABA gebildet und hemmt die Öffnung der Blattporen (links). Wird das Enzym GAD2, das Glutamat zu GABA umwandelt, genetisch ausgeschaltet, bleiben die Poren auch bei Trockenheit offen – die Pflanzen verlieren mehr Wasser (Mitte). Schleust man das Gen für GAD2 wieder in die Schließzellen ein, wird der Defekt aufgehoben. Das Experiment zeigt, dass die Schließzellen autonom Stress wahrnehmen und mit GABA-Produktion darauf reagieren.

Pflanzen erinnern sich an Trockenheit

Violettes Licht stößt im Lichtsensor-Protein switch-Cyclop eine Signalkette an, blaues oder grünes Licht stoppt die Kette. Am Ende wird die Produktion des Signalmoleküls cGMP über das Enzym Guanylyl-Cyclase (GC) reguliert.

Optogenetik: Licht reguliert ein Enzym

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