SFB 1664:  Diversität pflanzlicher Proteoformen - SNP2Prot

Fachliche Zuordnung Biologie
Förderung Förderung seit 2024
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 514901783
 

Projektbeschreibung

Die globale Herausforderung, die Lebensmittelsicherheit und die Qualität der Ernährung aufrechtzuerhalten, erfordert eine effiziente Pflanzenproduktion inmitten von Klimawandel, Ressourcenknappheit und Bevölkerungswachstum. Die Nutzung pflanzlicher Genominformation ist für eine ressourceneffiziente Landwirtschaft von entscheidender Bedeutung. Fortschritte in der DNA-Sequenzierung und Bioinformatik haben unser Verständnis der Genomorganisation und der Entdeckung von Genen bereichert. Sogenannte Single Nucleotide Polymorphismen (SNPs) tragen erheblich zur genomischen Diversität bei, insbesondere in proteinkodierenden Sequenzen. Diese SNPs führen zu unterschiedlichen Proteoformen, die den Pflanzen in verschiedenen Habitaten unterstützen, sich an die unterschiedlichen Bedingungen anzupassen. Während jedoch eine Fülle von genetischer Variation, oft in Form von SNPs, in genomweiten Assoziationsstudien mit phänotypischer Variation korreliert werden kann, sind die Auswirkungen von SNPs auf die Proteinfunktion nur unzureichend bekannt. Die SFB-Initiative zielt daher darauf ab, zu verstehen, wie sich Variation in der kodierenden Genomsequenz in funktionell unterschiedliche Proteoformen übersetzt - SNP2Prot. Damit verbinden wir die am Standort vertretenen Forschungsschwerpunkte in der Pflanzen- und Proteinforschung, wobei die Aufklärung von 3-D-Proteinstrukturen oder deren Vorhersage durch Strukturmodellierung eine wichtige Rolle spielen. Als pflanzliches System dient vor allem die Modellpflanze Arabidopsis thaliana. Die interdisziplinäre Zusammenarbeit beinhaltet Bereiche wie 'Proteoformen, die mit Nukleinsäuren interagieren', 'Proteoformen, die Signalprozesse vermitteln' und 'Proteoformen mit enzymatischen Funktionen', aber auch genom- und proteomweite Ansätze, die Ressourcen generieren und insbesondere für die Vorbereitung folgender Förderperioden wichtig sind. Langfristiges Ziel ist es, die Pflanzenzüchtung und das sogenannte Molecular Pharming durch rationales Proteoform-Design zu unterstützen. Mit der relevanten Expertise an der MLU Halle-Wittenberg, den beiden Leibniz-Institute IPB und IPK und der Universität Leipzig ist diese Initiative prädestiniert, dieses neue Forschungsfeld zu prägen.
DFG-Verfahren Sonderforschungsbereiche

Laufende Projekte

Antragstellende Institution Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Beteiligte Hochschule Universität Leipzig
Beteiligte Institution Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie (IPB); Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK)
Sprecher Professor Dr. Marcel Quint