OPR Protein-vermittelte Kontrolle und Adaption der chloroplastidären Genexpression in Chlamydomonas

• Antragstellerin: Privatdozentin Dr. Alexandra-Viola Bohne
• Fachliche Zuordnung: Biochemie und Biophysik der Pflanzen ; Genetik und Genomik der Pflanzen ; Pflanzenphysiologie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 396655363

Aufgrund der endosymbiotischen Herkunft der Chloroplasten, sind viele der Proteine, die heutzutage die aus multiplen Untereinheiten zusammengesetzten Komplexe der Thylakoidmembran bilden, im Zellkern kodiert, wogegen andere im Chloroplasten selbst kodiert sind. Die plastidäre Genexpression muss daher mit der des Nukleus koordiniert werden, um eine balancierte Assemblierung der Proteinkomplexe zu erlauben. Darüber hinaus benötigt die organelläre Genexpression eine Anpassung an wechselnde Umweltbedingungen, insbesondere Licht, um den Bedürfnissen der Zelle gerecht zu werden.Die vorherrschende Rolle der Octotricopeptid Repeat Proteine (OPRs) als Hauptakteure der posttranskriptionellen Kontrolle der plastidären Genexpression in Grünalgen beginnt gerade erst, sich abzuzeichnen. Die Ziel-RNAs der Mehrzahl der OPRs, die im Algengenom kodiert sind, ebenso wie ihre molekulare Wirkungsweise, sind unbekannt. Zudem stellen die OPRs durch ihre spezifische Interaktion mit der Ziel-RNA ideale Kandidaten als Regulatoren der plastidären Genexpression zur Anpassung an sich ändernde Lichtbedingungen dar. Da Photosystem II (PSII) am stärksten anfällig für durch Licht verursachte Schädigung ist, liegt der Fokus des vorgeschlagenen Projektes auf OPRs mit bereits bestätigten oder angenommenen Funktionen in der Expression von PSII Untereinheiten im Modellorganismus Chlamydomonas reinhardtii. Um weitere wichtige Einblicke in die OPR-vermittelte Kontrolle und Regulation der plastidären Genexpression zu erlangen, beabsichtigen wir (I) die Charakterisierung der präzisen Arbeitsweise zweier OPRs, die in die Stabilisierung zweier mRNAs, die PSII Untereinheiten kodieren, involviert sind, II) neue OPRs mit einer Funktion in der PSII Biogenese zu identifizieren und III) die Untersuchung des Einflusses dieser OPRs auf Licht-abhängige adaptive Prozesse im Organell.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen