RNA Virus Kontrolle durch molekulare Interaktionen während Stammzell und Keimbahn Infektion in Pflanzen

• Antragsteller: Dr. Marco Incarbone
• Fachliche Zuordnung: Organismische Interaktionen, chemische Ökologie und Mikrobiome pflanzlicher Systeme ; Pflanzenzüchtung, Pflanzenpathologie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 550499482

Viruskrankheiten können schädliche Auswirkungen auf den Pflanzenanbau haben, und das Verständnis ihrer Vermehrungs- und Übertragungswege ist für die Ernährungssicherheit von grundlegender Bedeutung. Die Erweiterung unseres Wissens über die antivirale Abwehr von Pflanzen ist entscheidend, um unser Instrumentarium im Kampf gegen diese Krankheiten zu verbessern. Es ist seit langem bekannt, dass pflanzliche Stamm- und Reproduktionszellen (Keimbahn) über eine sehr wirksame antivirale Abwehr verfügen, die dazu führt, dass viele pathogene Viren aus der Nachkommenschaft ihres Wirts ausgeschlossen werden. Umgekehrt kann eine große Zahl noch nicht ausreichend erforschter RNA-Viren, die als kryptisch oder persistent bekannt sind, durch vertikale Übertragung in Stammzellen und Keimlinien ihrer Wirte persistieren. Trotz der enormen Bedeutung und der weitreichenden Auswirkungen dieser biologischen Phänomene sind sie nach wie vor nur sehr schlecht verstanden. Dieses Projekt zielt darauf ab, zu verstehen, wie pflanzliche Stammzellen und Keimzellen auf eine Infektion durch RNA-Viren reagieren, und zwar durch umfassende experimentelle Untersuchungen mit Schwerpunkt auf Transkriptomik, small RNA-omics und Mikroskopie dieser Zelltypen. Das Projekt hat drei Hauptziele: Erstens sollen die molekularen Mechanismen und Folgen des Ausschlusses von Stammzellen gegenüber einer Infektion durch RNA-Viren entschlüsselt werden. Zweitens soll ein stammzell- und keimzellkompatibles RNA-Virus untersucht und manipuliert werden, ein Virustyp, über den nur sehr wenig bekannt ist. Drittens sollen neue Instrumente eingesetzt werden, um die Virusvermehrung - oder deren Fehlen - in Stamm- und Keimzellen wirksam und bequem sichtbar zu machen. Die Neuartigkeit der vorgeschlagenen Forschung, die einzigartigen biologischen Werkzeuge und das Know-how, die von meinem Labor entwickelt wurden, sowie das Potenzial für bedeutende Entdeckungen machen dies zu einem sehr vielversprechenden Forschungszweig mit wichtigen Konsequenzen für die grundlegende und angewandte Pflanzenwissenschaft.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen