Funktion und Diversität kleiner RNAs produziert von verschiedenen Pflanzenpathogenen zur Unterdrückung der Wirtsimmunität

• Antragsteller: Dr. Arne Weiberg
• Fachliche Zuordnung: Organismische Interaktionen, chemische Ökologie und Mikrobiome pflanzlicher Systeme ; Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 310876377

Zusammenfassung Die Besiedlung eines Wirtsorganismus durch einen Pathogen wird grundsätzlich durch die Qualität und Quantität der Immunantwort eines Wirts bestimmt, und durch die Fähigkeit eines Pathogens, die Wirts-Immunantwort zu unterdrücken. Der pflanzenpathogene Pilz Botrytis cinerea produziert kleine RNAs, die während der Infektion die pflanzliche RNA Interferenz Maschinerie ausnutzt, um die Expression pflanzeneigener Immungene zu unterdrücken. Auf dieser Grundlage zielt das beantragte Projekt darauf ab, Funktion und Diversität immune-suppressiver kleiner RNAs in verschiedenen Pflanzenpathogenen zu finden. Die beantragten Sach und Personalkosten werden zur Durchführung von Experimenten benötigt, die auf die Identifizierung und funktionelle Charakterisierung immunsuppressiver kleiner RNAs, produziert von den repräsentativen Modelpathogenen, Golovinomyces orontii, Hyaloperonospora arabidopsidis, Phytophthora infestans, abzielt. Die funktionelle Charakterisierung von pflanzlichen Zielgenen wird Aufschluss über ihre Rolle bei der Immunantwort geben. Auf der Basis von identifizierten immunsuppressiven kleinen RNAs aus verschiedenen Pflanzenpathogenen wird nach evolutionären Mustern gesucht, die darauf schließen lassen, ob immunsuppressive kleine RNAs verschiedener Pflanenpathogene auf gemeinsame Pflanzengene abzielen. Ebenfalls wird der Frage nachgegangen, ob sich Signaturen positiver Selektion innerhalb der Zielsequenzen der Pflanzengene finden lassen; beide Ansätze werden im Hinblick auf die Koevolution von Pathogenen und ihren Wirtspflanzen untersucht. Das beantragte Projekt zielt damit auf die folgenden Fragestellungen ab: I) Produzieren verschiedene Oomyeten und pilzliche Pflanzenpathogen kleine RNAs, um die pflanzliche Immunität zu schwächen? II) Welche Rolle spielen die pflanzlichen Zielgene der Pathogen-RNAs bei der Immunantwort? III) Zeigen immune-suppressive kleine RNAs produziert von verschiedenen Pathogenen selektive Muster von gemeinsamen Zielgenen? IV) Sind Muster positive Selektion innerhalb der Zielsequenzen in Pflanzengenen zu finden, die auf eine Koevolution hinweisen?

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen