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Projekt
FOR 804: Retrograde signaling in plants
Fachliche Zuordnung
Biologie
Förderung
Förderung von 2007 bis 2018
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 29017492
Die Pflanzenzelle stellt einen Informationsaustausch zwischen den verschiedenen Zellkompartimenten sicher, um die vielfältigen innerzellulären Prozesse miteinander gemäß des endogenen Entwicklungsprogramms und den Anpassungsbestrebungen der Pflanze zu synchronisieren und zu harmonisieren. Unter retrograden Signaltransduktionswegen in Pflanzen wird die Vermittlung von Informationen des Plastiden an das Zytoplasma und den Zellkern verstanden. Diese Informationen enthalten Auskünfte über den energetischen, entwicklungs- und stoffwechselabhängigen Zustand der Plastiden, die zu einer Veränderung der Expression von im Kern lokalisierten Genen führen sollen. Somit verlaufen die retrograden Signalwege zu den anterograden Regulationsprozessen (vom Zellkern in die Organellen) gegenläufig.
Bisherige genetische und physiologische Analysen und Transkriptomstudien geben Hinweise auf das Vorhandensein verschiedener retrograder Signalwege, durch die die Chloroplasten (genauso wie auch die Mitochondrien) die Transkriptionsraten der Kerngene modifizieren können und somit eine spezifische, den physiologischen und entwicklungsbedingten Abhängigkeiten angepasste Antwort auslösen. Diese retrograden Signalwege sind Teil des komplexen interzellulären Signalnetzwerkes, das die Entwicklungszustände und die Stoffwechselaktivitäten des Chloroplasten mit den Aktivitäten des Zellkerns vernetzt. Dennoch sind nur wenige Bestandteile der retrograden Signalwege bisher identifiziert.
Weiterhin ist auch das Wissen über die jeweiligen durch retrograde Signale kontrollierten Gene unvollständig, und die regulatorischen cis- und trans-Faktoren dieser Gene sind nahezu unbekannt. Die Forschergruppe hat sich zum Ziel gesetzt, die Bearbeitung einzelner plastidärer Signaltransduktionswege zu bündeln und gemeinsam die Komplexität des intrazellulären Netzwerks der Plastid-zu-Kern-Beziehung zu untersuchen. Es ist beabsichtigt, die fehlenden Signaltransduktionskomponenten in der Plastid-Kern-Interaktion sowie die Zielgene der Plastidensignale und deren regulatorischen Elemente zu identifizieren und somit die Unterschiede, Gemeinsamkeiten und Abhängigkeiten der Signalwege im Gesamtnetzwerk zu entschlüsseln.
Bisherige genetische und physiologische Analysen und Transkriptomstudien geben Hinweise auf das Vorhandensein verschiedener retrograder Signalwege, durch die die Chloroplasten (genauso wie auch die Mitochondrien) die Transkriptionsraten der Kerngene modifizieren können und somit eine spezifische, den physiologischen und entwicklungsbedingten Abhängigkeiten angepasste Antwort auslösen. Diese retrograden Signalwege sind Teil des komplexen interzellulären Signalnetzwerkes, das die Entwicklungszustände und die Stoffwechselaktivitäten des Chloroplasten mit den Aktivitäten des Zellkerns vernetzt. Dennoch sind nur wenige Bestandteile der retrograden Signalwege bisher identifiziert.
Weiterhin ist auch das Wissen über die jeweiligen durch retrograde Signale kontrollierten Gene unvollständig, und die regulatorischen cis- und trans-Faktoren dieser Gene sind nahezu unbekannt. Die Forschergruppe hat sich zum Ziel gesetzt, die Bearbeitung einzelner plastidärer Signaltransduktionswege zu bündeln und gemeinsam die Komplexität des intrazellulären Netzwerks der Plastid-zu-Kern-Beziehung zu untersuchen. Es ist beabsichtigt, die fehlenden Signaltransduktionskomponenten in der Plastid-Kern-Interaktion sowie die Zielgene der Plastidensignale und deren regulatorischen Elemente zu identifizieren und somit die Unterschiede, Gemeinsamkeiten und Abhängigkeiten der Signalwege im Gesamtnetzwerk zu entschlüsseln.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
Internationaler Bezug
Frankreich
Projekte
- Arabidopsis mutants impaired in primary metabolism as tools to study retrograde signaling mechanisms (Antragsteller Häusler, Rainer E. )
- Central Task (Antragsteller Grimm, Bernhard )
- Cross-talk between redox, metabolic and hormonal retrograde chloroplast signals in the expressional regulation of nuclear encoded plastid proteins (Antragsteller Dietz, Karl-Josef )
- Dissection of the tetrapyrrole-mediated signaling pathway: Identification of components involved in signal transduction and of target genes (Antragsteller Grimm, Bernhard )
- Genetic Dissection of Organellar-Gene-Expression (OGE)-Dependent Retrograde Signaling in Arabidopsis (Antragsteller Leister, Dario )
- Global analysis of transcriptional regulatory networks in retrograde signaling (Antragsteller Mayer, Klaus F.X. )
- Intersystem photosynthetic redox signals in retrograde chloroplast-to-nucleus communication of higher plant cells (Antragsteller Pfannschmidt, Thomas )
- Plastid translation and plant development (Antragsteller Bock, Ralph )
Sprecher
Professor Dr. Bernhard Grimm
