Die Rolle von Histonmodifikationen in der Pathogenität von Fusarium oxysporum

• Antragstellerin: Dr. Slavica Janevska
• Fachliche Zuordnung: Genetik und Genomik der Pflanzen ; Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 408033566

Wirtsspezifische Formen (formae speciales, f. sp.) von Fusarium oxysporum verursachen Welkekrankheit auf einer Vielzahl von wirtschaftlich relevanten Nutzpflanzen. Einzelne Stämme haben eine geringe Wirtsspezifität, und die Infektion beruht auf einem spezifischen Set von kleinen sekretierten Proteinen, i.e. Effektoren. Genomsequenzierung des Tomatenpathogens F. oxysporum f. sp. lycopersici (Fol) führte zur Identifizierung von elf konservierten Hauptchromosomen und vier Stamm-spezifischen, akzessorischen Chromosomen. Das Stamm-spezifische Chromosom 14 enthält alle SIX (secreted in xylem) Effektorgene, die für die Pathogenität benötigt werden.Unveröffentlichte Daten haben gezeigt, dass Stamm-spezifische Regionen in Fol zum fakultativen Heterochromatin gehören. Solche Regionen sind besonders variabel zwischen Fusarium Arten oder zwischen f. sp von F. oxysporum, und für gewöhnlich transkriptionell inaktiv. In Fusarium fujikuroi ist fakultatives Heterochromatin durch die Histon (H) Lysin (K) Modifikationen H3K36me3 und H3K27me3 charakterisiert. Ich habe gezeigt, dass die Abnahme von FfAsh1-generiertem H3K36me3 zur Akkumulation von reprimierendem H3K27me3 führte, sowie zum Verlust der betroffenen Regionen (subtelomere Bereiche, akzessorisches Chromosom). Diese Vorgänge werden in Fol näher untersucht, besonders hinsichtlich der Stabilität der Stamm-spezifischen Regionen, und des Einflusses auf die Pathogenität und Effektor-Genexpression in planta.Des Weiteren wird der Transkriptionsfaktor Sge1 (SIX gene expression 1) für die Expression der meisten Effektorgene benötigt, und ist daher essentiell für die Pathogenität von Fol. Der Einfluss von FoSge1 auf die Histonmodifikationen an den entsprechenden SIX Genen wird untersucht. Dazu werden relevante H3 Methylierungen und Acetylierungen in FoSGE1 Mutanten getestet.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Niederlande
• Gastgeber: Professor Dr. Martijn Rep