Ralf Kaldenhoff

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Ralf Kaldenhoff (* 2. Oktober 1958 in Empelde) ist ein deutscher Botaniker und Professor für angewandte Pflanzenwissenschaft an der Technischen Universität Darmstadt. Er ist vor allem für seine Arbeiten an der Aquaporin-Protein-Klasse zur erleichterten Diffusion von CO₂ in pflanzlichem Gewebe und Zellen bzw. Chloroplasten bekannt.

Beruflicher Werdegang[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Kaldenhoff studierte Biologie an der Universität Hannover. Im Oktober 1986 wurde er zum PhD promoviert mit der Thesis Genexpression during the Initial Phase of Blue Light Dependent Chloroplast Differentiation. Anschließend arbeitete er als Postdoc an der Universität Hannover am Lehrstuhl für Botanik. 1989–91 war Kaldenhoff Mitarbeiter am Max-Planck-Institut für Molekulare Genetik in Berlin. 1991 wurde er Assistenzprofessor am Institut für Botanik der Universität Hannover und habilitierte sich mit der Thesis Studies about morphogenesis under blue light in Neurospora crassa, Chenopodium rubrum and Arabidopsis thaliana. 1996 erhielt Kaldenhoff einen Ruf an die Universität Würzburg, Institut für molekulare Pflanzen-Physiologie (Julius-von-Sachs-Institut für Biowissenschaften) und wechselte 2003 an die Technische Universität Darmstadt. Dort leitet er als Professor für Botanik die Arbeitsgruppe Angewandte Pflanzenwissenschaften.

Wirken[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Kaldenhoff ist einer der Entdecker pflanzlicher Aquaporine[1]. Ihm ist es als erster gelungen, die Funktion dieser Proteine in Pflanzenzellen als Komponenten der erleichterten zellulären Wasserdiffusion[2][3][4] zu charakterisieren und deren Vorkommen in pflanzlichem Gewebe nachzuweisen.[5][6] Bahnbrechend war Kaldenhoffs Entdeckung, dass die von ihm untersuchte Aquaporin-Protein-Klasse zur erleichterten Diffusion von CO₂ in pflanzlichem Gewebe und Zellen bzw. Chloroplasten führt[7][8][9][10]. Damit konnte er einen bisher nicht erkannten Zusammenhang beim Photosynthese-Mechanismus entdecken[11]. Die Tatsache, dass ein Protein die Diffusion eines Gases erleichtert, veränderte die Vorstellung über die Diffusion von CO₂ in Zellen aller Lebewesen[12]. Kaldenhoff ist zum ersten Mal der Beweis der CO₂-Leitfähigkeit eines Aquaporins gelungen[13]. Er hat zur Revidierung der Vorstellung über Biomembran-Transport beigetragen.

Kaldenhoff hat sich ebenfalls mit der Interaktion von parasitären Pflanzen mit Wirtspflanzen beschäftigt. Er erkannte molekulare Mechanismen, die zur Bekämpfung der parasitären Pflanzen eingesetzt werden können[14]. Zurzeit beschäftigen sich Kaldenhoff und Mitarbeiter mit der Kultivierung von Mikroalgen in Großanlagen und deren Nutzung für die Produktion von Proteinen, Fettsäuren, Vitaminen und weiteren Inhaltsstoffen bzw. Grundsubstanzen für verschiedene Branchen/Industrien. Das Erforschen von Grundlagen in den Pflanzenwissenschaften und die Umsetzung des erworbenen Wissens in für den Menschen nutzbare Anwendungen ist das Ziel der Arbeit Kaldenhoffs.

Kaldenhoff veröffentlichte insgesamt über 80 Publikationen, darunter sind gegenwärtig Beteiligungen an 5 Patentanträgen.

Auslandstätigkeiten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • 1994 The Ohio State University, Columbus, USA: Gast-Wissenschaftler, Labor Prof. R. Hangarter.
  • 1995 Osaka City University, Osaka, Japan: Mitglied der Yamada Science Foundation.

Ernennungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • 1998–2000 Stellvertretender Sprecher des Graduierten Kollegs, Universität Würzburg
  • 2000–2003 Stellvertretender Dekan der Fakultät Biologie, Universität Würzburg
  • 2002–2004 Studiendekan der Fakultät Biologie, Technische Universität Darmstadt
  • 2004–2006 Direktor des Instituts für Botanik, Technische Universität Darmstadt
  • Seit 2010 – Kommissar für Außenbeziehungen an der Technischen Universität Darmstadt

Ehrungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • 1980 Wissenschaftspreis der Stadt Hannover

Publikationen (Bücher)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Praktische Biochemie (2003) Thieme Stuttgart.

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Kaldenhoff, R., A. Kolling, and G. Richter, A Novel Blue Light-Inducible and Abscisic Acid-Inducible Gene of Arabidopsis-Thaliana Encoding An Intrinsic Membrane-Protein. Plant Molecular Biology, 1993. 23(6): p. 1187–1198.
  2. Kaldenhoff, R., A. Kolling, J. Meyers, U. Karmann, G. Ruppel, and G. Richter, The blue light-responsive AthH2 gene of Arabidopsis thaliana is primarily expressed in expanding as well as in differentiating cells and encodes a putative channel protein of the plasmalemma. The Plant journal : for cell and molecular biology, 1995. 7(1): p. 87-95
  3. Biela, A., K. Grote, B. Otto, S. Hoth, R. Hedrich, and R. Kaldenhoff, The Nicotiana tabacum plasma membrane aquaporin NtAQP1 is mercury-insensitive and permeable for glycerol. The Plant journal : for cell and molecular biology, 1999. 18(5): p. 565-70.
  4. Siefritz, F., M.T. Tyree, C. Lovisolo, A. Schubert, and R. Kaldenhoff, PIP1 plasma membrane aquaporins in tobacco: from cellular effects to function in plants. Plant Cell, 2002. 14(4): p. 869-76.
  5. Otto, B. and R. Kaldenhoff, Cell-specific expression of the mercury-insensitive plasma-membrane aquaporin NtAQP1 from Nicotiana tabacum. Planta, 2000. 211(2): p. 167-72.
  6. Otto, B., N. Uehlein, S. Sdorra, M. Fischer, M. Ayaz, X. Belastegui-Macadam, M. Heckwolf, M. Lachnit, N. Pede, N. Priem, A. Reinhard, S. Siegfart, M. Urban, and R. Kaldenhoff, Aquaporin tetramer composition modifies the function of tobacco aquaporins. Journal of Biological Chemistry, 2010. 285(41): p. 31253-60.
  7. Uehlein, N., C. Lovisolo, F. Siefritz, and R. Kaldenhoff, The tobacco aquaporin NtAQP1 is a membrane CO₂ pore with physiological functions. Nature, 2003. 425(6959): p. 734-7.
  8. Uehlein, N., B. Otto, D. Hanson, M. Fischer, N. McDowell, and R. Kaldenhoff, Function of Nicotiana tabacum aquaporins as chloroplast gas pores challenges the concept of membrane CO₂ permeability. Plant Cell, 2008. 20(3): p. 648-57.
  9. Flexas, J., M. Ribas-Carbo, D.T. Hanson, J. Bota, B. Otto, J. Cifre, N. McDowell, H. Medrano, and R. Kaldenhoff, Tobacco aquaporin NtAQP1 is involved in mesophyll conductance to CO₂ in vivo. Plant Journal, 2006. 48(3): p. 427-39.
  10. Heckwolf, M., D. Pater, D.T. Hanson, and R. Kaldenhoff, The Arabidopsis thaliana aquaporin AtPIP1;2 is a physiologically relevant CO transport facilitator. The Plant journal : for cell and molecular biology, 2011. 67(5): p. 795-804.
  11. Evans, J.R., R. Kaldenhoff, B. Genty, and I. Terashima, Resistances along the CO₂ diffusion pathway inside leaves. Journal of Experimental Botany, 2009. 60(8): p. 2235-48.
  12. Kaldenhoff, R., Mechanisms underlying CO₂ diffusion in leaves. Current Opinion in Plant Biology, 2012. 15(3): p. 276-281.
  13. Uehlein, N., B. Otto, A. Eilingsfeld, F. Itel, W. Meier, and R. Kaldenhoff, Gas-tight triblock-copolymer membranes are converted to CO(2) permeable by insertion of plant aquaporins. Sci Rep, 2012. 2: p. 538.
  14. Rehker, J., M. Lachnit, and R. Kaldenhoff, Molecular convergence of the parasitic plant species Cuscuta reflexa and Phelipanche aegyptiaca. Planta, 2012.