Temperatur-abhängige Veränderungen der Aktivität von Hitzestresstranskriptionsfaktoren durch alternatives Spleißen

• Antragsteller: Dr. Sotirios Fragkostefanakis, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenphysiologie ; Zell- und Entwicklungsbiologie der Pflanzen
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 413737959

Die Hitzestressantwort in Pflanzen beinhaltet ein massives Umprogrammieren der Genexpression und des zellulären Metabolismus. Hitzestresstranskriptionsfaktoren (Hsf) kontrollieren die Synthese von stressinduzierten Proteinen, die für die Erholung und das Überleben nach einer Stressperiode eine wesentliche Rolle spielen. Während der verschiedenen Phasen einer Stressantwort kann die zelluläre Hsf Aktivität auf vielfältige Art und Weise beeinflusst werden, unter anderem durch die Kontrolle des Spleißens von Hsf Vorstufen-mRNA. Damit können nicht nur die Mengen an spezifischen Hsf Transkripten, sondern auch deren Translatierbarkeit oder die Aktivität von neusynthetisierten Hsf Proteinen verändert werden. Ziel des Forschungsprojektes ist einerseits die Untersuchung der funktionellen Konsequenzen des alternativen Spleißens auf das Hsf Netzwerk und andererseits eine umfassende Analyse zum Verständnis der zugrundeliegenden molekularen Details der stressabhängigen Regulation. Im Zentrum der geplanten Arbeiten stehen dabei die Identifizierung von sowohl cis-regulatorischen Sequenzelementen und RNA Strukturen als auch der Proteinfaktoren in den Splisosomen-Komplexen, die am temperaturabhängigen Prozessieren der RNA-Vorstufen beteiligt sind. Neben den Ergebnissen zur Regulation der Hsf Aktivität im Modellsystem Tomate (Solanum lycopersicum) werden auch grundsätzliche Erkenntnisse erwartet zum Einfluss des alternativen Spleißens auf die Kapazität von Pflanzen Stressbedingungen abzuwehren. Daraus können sich neue Ansätze für eine gezielte Erhöhung der Toleranz von Kulturpflanzen gegenüber steigenden Temperaturen ergeben.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen