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SPP 1212:  Microbial reprogramming of plant cell development

Fachliche Zuordnung Biologie
Förderung Förderung von 2007 bis 2014
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 14250334
 
Mikrobielle Pathogene können Pflanzen ihrer Nährstoffe berauben und sie töten, während symbiotische Pilze und Bakterien den Wirtspflanzen Phosphat und Stickstoff liefern und so die Pflanzengesundheit verbessern. Trotz dieser Unterschiede gibt es zahlreiche Parallelen zwischen diesen beiden Typen von Interaktionen, bei denen sowohl mikrobielle Pathogene als auch Symbionten die Entwicklung von Pflanzenzellen umprogrammieren. In diesem Schwerpunktprogramm sollen die molekularen Mechanismen aufgeklärt werden, die in einem System Pathogenbefall hervorrufen oder begrenzen und in einem anderen zur Symbiose führen.
Das Schwerpunktprogramm beabsichtigt, Aktivitäten verschiedener Arbeitsgruppen zusammenzuführen, um die Möglichkeiten des Modellorganismus Arabidopsis thaliana zu nutzen. Für die Untersuchungen zur Symbiose sollen ausschließlich die Modellorganismen Lotus und Medicago eingesetzt werden. Die Beschränkung auf diese drei Modellpflanzen soll die Synergie zwischen den Projekten verstärken und die Einrichtung zentral verwalteter "research pipelines" ermöglichen.
Diese umfassen erstens die Durchmusterung von Chemikalien-Bibliotheken, die synthetische und natürlich vorkommende kleine Moleküle mikrobiellen Ursprungs enthalten (in verschiedenen Bioassays auf pflanzenspezifische Reaktionen), zweitens die Beschreibung von Arabidopsis-Mutanten, die in der Pathogenresistenz oder Pathogenese eingeschränkt sind, und drittens lebendzell- und nichtinvasive Abbildungstechniken, um die subzelluläre räumliche und zeitliche Dynamik von Schlüsselmolekülen in den Prozessen der Erkennung, Infektion und Abwehr zu beschreiben. Dies beinhaltet auch die Analyse von Protein-Protein-Interaktionen in planta.
Folgende Themenbereiche sollen im Schwerpunktprogramm bearbeitet werden:
(1) die molekulare Aufklärung von Veränderungen bei der Entwicklung der Pflanzen in Antwort auf Mikroorganismen;
(2) die Aufklärung der mikrobiellen Strategien zur Umprogrammierung der Entwicklungsprogramme der Pflanze. Dies umfasst die Identifikation der mikrobiellen Effektormoleküle, ihrer Funktionsweise und wie diese mit der Abwehr des Wirtes interferieren;
(3) die Optimierung der Transformationseffizienz von obligat biotrophen Pilzen für revers genetische Ansätze und
(4) Computermodelle zur mikrobiellen Infektion von Pflanzen auf zellulärer Ebene unter Verwendung experimenteller Daten in Kombination mit der Nutzung von Sequenzdaten pflanzlicher und mikrobieller Genome.
DFG-Verfahren Schwerpunktprogramme
Internationaler Bezug Großbritannien, Schweiz

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