Ein funktionaler Genomik Ansatz zu Aufklärung des molekular evolutionäre Konzepts des Pathogens Wirtsspektrum und der Pflanzen Nichtwirtsresistenz

• Antragsteller: Dr. Frédéric Brunner
• Fachliche Zuordnung: Organismische Interaktionen, chemische Ökologie und Mikrobiome pflanzlicher Systeme
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 281064709

Die Erkennung von Mikrobiellen assoziierten Molekulare Mustern (MAMP) durch pflanzliche Rezeptoren in der Zellmembran und die resultierende Aktivierung einer generische Immunantwort ist Hauptbestandteil des angeborenen Immunsystems in Pflanzen. Dieser Prozess wird allgemein als MAMP-induzierte Immunität (MTI) bezeichnet, er schützt Pflanzen gegen die Mehrheit der Pathogenen und reflektiert die Grund- bzw. Nichtwirtsresistenz. Erfolgreiche Pathogene produzieren Effektoren um die MTI zu unterdrücken. Das molekular evolutionäre Konzept, in dem Wirtsanpassung, Wirtsspektrum und Nichtwirtsresistenz vereint sind, stipuliert dass die nicht Suppression von MTI durch fehlenden MTI-supprimierenden Effektoren verursacht wird. Die Erklärung ist dass die Effektoren nicht in der Lage sind mit potentiellen Zielproteinen zu interagieren, wobei es dafür weitgehend keine experimentellen Beweise gibt. Pathogene aus der Gattung Phytophthora sind als Model bestens geeignet um dieses Konzept zu prüfen. Die Gattung enthält phylogenetisch nahverwandte Phytophthora Spezies mit unterschiedlichen Wirtsspezifizität und gut identifizierten Effektoren Familien. Generelle Zielsetzung dieses Projektes wird eine komparative funktionelle Studie von MTI-supprimierende RXLR Effektoren aus verschiedene Phytophthora Spezies in verschiedenen Wirts- und nicht Wirtspflanzen sein. Die Untersuchung auf molekulare Ebene der Artbildung, der Wirtsanpassung und der Nichtwirtsresistenz wird dabei helfen neues Licht auf die Evolution von Effektoren zu werfen. Des Weiteren wird diese Studie der Rationalisierung und Modellierung von der Pathogen Koevolution mit neue Wirte (Wirtsspektrum Expansion) dienen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen