Visualisierung des Einflusses von Crosstalk-Phänomenen auf die cis-regulatorische Landschaft von Abwehrprozessen in Arabidopsis mittels "DNase-seq Footprinting"

• Antragsteller: Dr. Mark Zander
• Fachliche Zuordnung: Genetik und Genomik der Pflanzen
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 217161537

Pflanzliche Hormon-Signalwege werden durch das vielfältige Zusammenspiel von Transkriptionsfaktoren mit ihren kognaten cis-Elementen koordiniert. Um diese hochkomplexen Interaktionen zwischen Transkriptionsfaktoren und cis-Elementen näher zu beleuchten, ist ein umfassender Einblick in die cis-regulatorische Landschaft erforderlich. Dieser Antrag bittet daher um die Finanzierung der dynamischen Kartierung von Transkriptionsfaktor in vivo Footprints in der Modell-Pflanze Arabidopsis thaliana mittels DNase-seq footprinting mit Schwerpunkt auf dem hormonellen Crosstalk in der pflanzlichen Abwehrreaktion. Nach Pathogenbefall werden in Pflanzen kleine Signalmoleküle, sogenannte Pflanzenhormone de novo synthetisiert, um einen geeigneten Immunitäts-Status aufzubauen. Je nach Befallsstrategie des Angreifers werden dabei unterschiedliche Hormone eingesetzt, die die erforderlichen Signalkaskaden initiieren. Die wirksame Bekämpfung von biotrophen Pathogenen bedarf einer Synthese von Salicylsäure (SA), wohingegen für die Abwehr von nekrotrophen Pathogenen die Produktion von Jasmonsäure (JA) und Ethylen (ET) von essentieller Bedeutung ist. Pflanzen benötigen für den Fall einer gleichzeitigen Infektion von Pathogenen mit unterschiedlichen Befallsstrategien oder auch bei pathogen-induzierten Störungen des hormonellen Gleichgewichts effektive Crosstalk Mechanismen um ihre Abwehrbemühungen fein zu justieren und um Fitness-Verluste möglichst gering zu halten. Die molekularen Vorgänge, die die Kommunikation zwischen den einzelnen Abwehr-Signalwegen ermöglichen, sind nur wenig verstanden. Daher soll diese erste dynamische und genomweite Erhebung der cis-regulatorischen Architektur unter unterschiedlichen Crosstalk Bedingungen zwischen dem JA-, ET- und SA-Signalweg helfen, das Wirken von Transkriptionsfaktoren bei eben diesen Crosstalk Vorgängen detailliert zu untersuchen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Dr. Josef Ecker