Biosynthese von Gibberellin-Pflanzenhormonen durch pathogene Bakterien

• Antragsteller: Dr. Raimund Nagel
• Fachliche Zuordnung: Biochemie und Biophysik der Pflanzen
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 278223674

Gibberelline sind elementare pflanzliche Hormone. Sie sind insbesondere am Längenwachstum, der Keimung und der Fruchtentwicklung beteiligt. Gleichzeitig sind sie aber auch an der Regulation der pflanzlichen Abwehr gegen Herbivore und Mikroorganismen beteiligt. So produzieren einige Pflanzenpathogenen Gibberelline um die Abwehr ihres Wirtes durch das erzeugt Hormonungleichgewicht zu überwinden. Die erste isolierte Gibberellinstruktur stammt sogar vom phytopathogene Pilz Gibberella fujikuroi, dieser ist der Erreger der Bakanae Krankheit, durch welche Pflanzen zu schnell wachsen und daher unter ihrem eigenen Gewicht zusammenbrechen. Die Biosyntheseschritte in Pilzen und Pflanzen sind bereits im Detail erforscht und erfolgen über unterschiedliche Zwischenstufen. Für Bakterien war bisher nicht beschrieben, dass sie Gibberelline produzieren können. Vor kurzem wurde jedoch in den Genomen des Reispathogens Xanthomonas oryzae pv. oryzicola und der Weizen/Rogen-Pathogene Xanthomonas translucens pv. translucens und pv. graminis ein Gibberellinbiosyntheseoperon identifiziert. Die Gene der ersten Schritte sind hierbei ähnlich zu denen in Pflanzen und Pilzen. Die späteren Gene sind jedoch nur sehr entfernt verwandt mit den entsprechenden Genen in Pflanzen und Pilzen. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens soll aufgeklärt werden über welche Zwischenstufen die Biosynthese in Bakterien verläuft. Mit den Ergebnissen kann beantwortet werden ob sich die Gibberellinbiosynthese in Bakterien unabhängig von Pflanzen und Pilzen entwickelt hat. Gleichzeitig soll untersucht werden, welche Bedeutung Gibberelline für die Pathogenität dieser Xanthomonas Arten haben.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. Reuben J. Peters