Initiation von Stärkegranula sowie die Kontrolle der Stärkegranulaanzahl in Chloroplasten von Arabidopsis thaliana

• Antragsteller: Professor Dr. Joerg Fettke
• Fachliche Zuordnung: Biochemie und Biophysik der Pflanzen
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 403800719

In den letzten Jahren wurden große Fortschritte in der Aufklärung des Stärkestoffwechsels, insbesondere des transitorischen Stärkestoffwechsels in Arabidopsis thaliana erreicht, trotzdem sind einige fundamentalen Fragen offen. So zum Beispiel wie es zur Initiation von Stärkegranula kommt und welche Regulationsprozesse dafür existieren. Dieses ist von zentraler Bedeutung auch für die angewandte Forschung. In den letzten Jahren konnten zwei entscheidende Mutatenlinien identifiziert werden, die eine deutliche Reduktion in der Stärkegranula-Anzahl in den Chloroplasten aufweisen: zum Einen ss4 und zum Anderen dpe2/phs1. Durch umfangreiche Analysen auch unter Einbeziehung von triple Mutanten (dpe2/phs1/ss4) konnte gezeigt werden, dass es unterschiedliche Wege für die Initiation sowie für die Regulation der Stärkegranula-Anzahl geben muss. Sehr interessant erwies sich dabei insbesondere die Möglichkeit die Anzahl der Stärkegranula durch die gegebenen Wachstumbedingungen zu beeinflussen, aber auch durch die Veränderung des Stärkeabbaus. Dieses ermöglicht eine Vielzahl von Analysen um den Prozess der Initiation der Stärkegranula besser verstehen zu können. Folgende Aspekte sollen analysiert werden: 1. Analyse der Stärkegranulabildung und -Regulation in der dpe2/phs1 Doppelmutante unter Einbeziehung von verschiedenen Wachstumsparametern (Licht, Temperatur…), veränderter Expression von DPE2 und PHS1, Verwendung von katalytisch inaktiven Versionen von DPE2 und PHS1 sowie durch die Identifizierung von Interaktionspartnern.2. Analyse der spezifischen Eigenschaften der Stärkegranula3. Modifizierung des Stärkeabbaus in der Doppelmutante um die Verknüpfung zwischen Stärkeabbau und Stärkegranulaanzahl charakterisieren zu können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen