Kopf der Woche: Andreas Holzinger

"Hier in Innsbruck herrschen ideale Bedingung für die Untersuchung von Pflanzen aus Extremstandorten im Hochgebirge, sie können praktisch vor der Haustür gesammelt und untersucht werden", so der Wissenschaftler. "Pflanzen aus alpinen und polaren Bereichen verfügen über besondere Strategien, die ihnen ein Überleben in ihrer rauen Umgebung mit hoher Sonneneinstrahlung, extremen Temperaturen und einer sehr kurzen Vegetationsperiode ermöglichen. Diese Anpassungen werden intensiv auf der physiologischen Ebene untersucht, aber nur wenig ist darüber auf zellulärer Ebene bekannt", erklärt Holzner.

Beispielsweise zeigen die Chloroplasten als Zellorganellen der Photosynthese in Hochgebirgspflanzen dynamische Proliferationen (Ausstülpungen). Innerhalb der lebenden Zellen haben diese Proliferationen wahrscheinlich eine große Bedeutung zur Oberflächenvergrößerung der Chloroplasten. Dies ermöglicht einen erleichterten Metabolitenaustausch (Austausch von Stoffwechselprodukten), wodurch die Pflanzen besonders effizient Photosynthese in kurzer Zeit betreiben können.

Die Bedingungen zur Ausbildung derartiger Strukturen können aber nur mit Hilfe von Elektronenmikroskopen oder einem Konfokalen Lasermikroskop erforscht werden. Ein solches Mikroskop ist ein besonders ausgestattetes Lichtmikroskop, welches als Lichtquelle punktförmiges Laserlicht mit definierten Wellenlängen verwendet. Dieses Laserlicht wird über das Präparat gescannt, in Kombination mit geeigneten Blendensystemen können dabei dünne optische Schnitte erzeugt werden. Diese optischen Schnitte werden rechnerisch zu drei-dimensionalen Darstellungen verarbeitet.

Kürzlich konnte am Institut für Botanik aus Mitteln eines vom FWF finanzierten Projektes von Prof. Lütz ein Konfokales Laser Scanning Mikroskop angeschafft werden. An dem Projekt ist auch Dr. Holzinger maßgeblich beteiligt. Die Darstellung von Chloroplasten im Konfocalen Laser Sacnning Mikroskop erfordert eine spezielle Markierung mit Grün-Fluoreszierendem-Protein (GFP). Dies erfolgt in Zusammenarbeit mit der Gruppe von Prof. M. Hanson, Cornell University, Ithaca, USA und Prof. D. Ernst, GSF-Forschungszentrum, München. Die aufwendigen mikroskopischen Techniken dienen aber nicht nur zur Untersuchung von höheren Pflanzen, auch eine besondere Gruppe von Grünalgen, die direkt im Schnee lebt und zur Bildung des "Roten Schnees" führt, wird bearbeitet.

Diese Art der Forschung an Extrem-Pflanzen ermöglicht es, Besonderheiten in der Zell- Ultrastrukur und im Stoffwechsel von Pflanzen zu finden, die bei "gewöhnlichen Laborpflanzen" aus der gemäßigten Zone nicht vorhanden sind.

Zur Person
Andreas Holzinger wurde 1969 in Zell am See geboren und begann im Jahr 1987 Biologie an der Universität Salzburg zu studieren. Sein Diplomstudium der Biologie, Hauptfach Botanik, schloss er 1992 ab und promovierte 1995 am dortigen Institut für Pflanzenpysiologie mit einer zellbiologischen Arbeit über die Mikroinjektionstechnik in Pflanzenzellen. Es folgte eine Anstellung als FWF Projektassistent. Während dieser Zeit absolvierte Dr. Holzinger mehrere längere Auslandsaufenthalte. Seine Forschungen führten ihn an die University of Massachusetts (USA), die Agricultural University Wageningen (Niederlande), die Universität in Bonn und das Institut für Molekulare Biotechnologie in Jena (Deutschland). Während dieser Zeit beschäftigte sich der junge Wissenschafter vor allem mit der Formbildung und deren Steuerung durch Zytoskelettelemente an einem pflanzlichen Modellsystem. Er ist Autor von mehr als 25 wissenschaftlichen Publikationen, Buch- und Kongressbeiträgen und erstellte Fachgutachten für verschiedene wissenschaftliche Journale.

Seit 2002 ist Andreas Holzinger Universitätsassistent am Institut für Botanik der LFU Innsbruck. Dort widmet er sich in der Abteilung von Prof. Lütz hauptsächlich dem Aufbau der Forschungsrichtung „Zellbiologie von Hochgebirgs- und Polarpflanzen“. Neben der Arbeit im Hochgebirge ermöglichte eine Forschungsexpedition nach Spitzbergen einen direkten Vergleich mit der Situation, wie wir sie in den heimischen Alpen vorfinden. Im Juni dieses Jahres bekam Dr. Holzinger den Nachwuchsförderpreis der LFU zuerkannt.