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Projekt
Die Rolle und der Transportmechanismus von extrazellulären RNAs bei der Verticillium-Brassica-Interaktion
Antragstellerin
Professorin Dr. Julia Kehr
Fachliche Zuordnung
Biochemie und Biophysik der Pflanzen
Pflanzenzüchtung, Pflanzenpathologie
Pflanzenzüchtung, Pflanzenpathologie
Förderung
Förderung seit 2020
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 433194101
Die durch den Pilzerreger Verticillium longisporum bei Brassicaceen hervorgerufene vaskuläre Welke ist eine Krankheit, die in Nordeuropa zunehmend an Bedeutung gewinnt. Die Pathogenese und die Abwehrmechanismen dieser Krankheit sind nicht gut verstanden, vor allem weil der Pilz über die Wurzeln eindringt und versteckt im Xylem lebt. Ziel dieses Projekts ist es, die Rolle und den Transportmechanismus extrazellulärer RNAs (exRNAs) bei der Interaktion zwischen dem Ascomyceten Verticillium longisporum (Vl) und der Kulturpflanze Brassica napus zu untersuchen. Dieses Pathosystem ermöglicht es uns, den Apoplasten und das Gefäßsystem der Pflanze als Schauplatz der Auseinandersetzungen zwischen Wirt und Pilz zu untersuchen. Das Projekt befasst sich mit drei Hauptfragen: (a) wie trägt der exRNA-Austausch zwischen dem pathogenen Pilz und dem Pflanzenwirt zum Infektionsprozess bei, (b) wie können exRNAs und Komplexe aus RNAs und RNA-bindenden Proteinen (RBPs) gezielt zwischen Wirt und Pathogen ausgetauscht werden, und (c) welche Funktionen haben exRNAs in Wirtszellen? In der ersten Förderperiode haben wir erfolgreich extrazelluläre Vesikel (EV)-assoziierte Proteine und RNAs aus Pilzflüssigkulturen charakterisiert. Außerdem konnten wir die phytotoxische Wirkung der EV-Fraktion aus V. longisporum in B. napus nachweisen. In der zweiten Förderperiode zielt unser Projekt darauf ab, den Mechanismus des exRNA-Transports vom Pilz zur Pflanze näher zu charakterisieren, den RNA-Transfer zu bestätigen und die Auswirkungen auf die Wirtszellen zu untersuchen. Während der ersten Förderperiode stellte sich heraus, dass sauberere EVs für die Bestandsanalysen von Vorteil wären. Daher werden wir in der zweiten Förderperiode unsere biochemische Expertise nutzen, um EVs aus Kultur zu subfraktionieren, Vl-EV-Marker zu etablieren, die EV-assoziierte Fraktion von Vl-infizierten Pflanzen zu charakterisieren, den RNA-Transfer auf Pflanzenzellen zu bestätigen und die Funktionen von Kandidaten-RNAs und RNA-bindenden Proteinen (RBPs) zu entschlüsseln. Durch die Kombination der Erkenntnisse aus den anderen Projekten des RU5116-Konsortiums können die in diesem Projekt gewonnenen Erkenntnisse in Zukunft in innovative RNA-basierte Pflanzenschutzstrategien umgesetzt werden.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
