Mehrzielige Genstilllegung, Genomeditierung und Epitopkartierung von Tomatenallergenen

• Antragsteller: Professor Dr. Uwe Sonnewald
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenzüchtung, Pflanzenpathologie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 253634366

Das vorgeschlagene Projekt zielt darauf ab, (i) die Machbarkeit einer simultanen Herunterregulierung mehrerer pflanzlicher Lebensmittelallergene zu testen, (ii) neue Verfahren zur gezielten Veränderung pflanzlicher Genome zur Reduktion des allergenen Potentials der Tomate zu entwickeln und anzuwenden und (iii) die allergenen Strukturen des Panallergns Profilin besser auf molekularer Ebene zu verstehen. Die gleichzeitige Herunterregulierung bekannter IgE-bindender Tomatenproteine erfolgt durch gezielte Kreuzungen bereits vorhandener RNAi-vermittelter einfach-, doppel- und triple-KO Tomatenlinien. Diese Linien werden auf ihre Anfälligkeit gegenüber bekannten Krankheitserregern und auf ein vermindertes allergenes Potential getestet. Das allergene Potential soll durch IgE-Imunoblots und Haut-Prick-Testung ermittelt werden. Um mögliche Nachteile der RNAi-vermittelten Herunterregulierung der Genexpression zu vermeiden, sollen neue Techniken, TAL-Nukleasen und CRISP/Cas, zur Editierung des Tomatengenoms eingesetzt werden. TAL-Nukleasen wurden bereits erfolgreich in Pflanzen eingesetzt. Demgegenüber gibt es noch keine Publikationen zur Anwendung des CRISP/Cas Systems in Pflanzen. Deshalb sollen verfügbare Systeme für ihre Anwendung in Pflanzen angepasst und getestet werden. Die strukturellen Voraussetzungen der Allergene soll in einem neu entwickelten Hefesystem zur Identifizierung von Profilinvarianten mit veränderter IgE-Bindungseigenschaft und durch Epitope-Scanning unter Verwendung von Seren Nord-, Central- und Südeuropäern, die eine Tomatenunverträglichkeit aufweisen, untersucht werden. Erwartete Ergebnisse des beantragten Projektes beinhalten: (i) die Bewertung molekularer Strategien zur Reduktion bzw. kompletten Unterdrückung der Expression von Allergenen, (ii) die Anpassung neuer Techniken zur Genomeditierung in Pflanzen, (iii) Kenntnisse über potentielle Abwehrfunktionen von einzelnen Allergenen, (iv) molekulare Einblicke in die strukturellen Determinanten von Profilin und (v) Informationen zum geographischen Einfluss auf die Präferenz von Epitopen und deren mögliche Ursachen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professorin Dr. Vera Mahler