Reprogrammierung der Translation als Antwort auf abiotischen Stress von Modellpflanze zu Kulturpflanze

• Antragsteller: Sotirios Fragkostefanakis, Ph.D.; Professor Dr. Enrico Schleiff; Professor Dr. Stefan Simm
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenphysiologie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 418142664

Wir haben klare Hinweise darauf, dass die ersten Reaktionen und sogar die intermediären Reaktionen von Pflanzen auf abiotische Stressfaktoren einem allgemeinen Mechanismus folgen. Unsere vorläufigen Studien enthüllten erste Komponenten, die wahrscheinlich an diesen frühen Reaktionen auf Hitze und Schwerelosigkeit beteiligt sind. Nach unseren Beobachtungen sind SnRK1- und TOR-Signalwege Kandidaten für einen regulatorischen Konvergenzpunkt zwischen verschiedenen abiotischen Stressen. Die weitere Aufklärung der Prozesse unterhalb von SnRK1 und TOR wird wichtige Einblicke in die Prinzipien der frühen Stressreaktionen liefern, die ganz allgemein in Pflanzen auftreten. Unser langfristiges Ziel ist es, die gemeinsamen molekularen Mechanismen zu erforschen, die früh während einer abiotischen Stressreaktion in Pflanzen in Bezug auf verschiedene Pflanzenarten und unterschiedliche Stressfaktoren auftreten. Darüber hinaus wollen wir den Divergenzpunkt verschiedener Reaktionswege als Reaktion auf verschiedene abiotische Stressfaktoren definieren. In der ersten Förderperiode werden wir uns auf die beiden Stressfaktoren konzentrieren, für die wir Werkzeuge im Labor entwickelt haben. Dies sind der natürlich auftretende Hitzestress und der vom Menschen erzeugte Stress Mikrogravitation. Die erhaltenen Informationen sind wichtig für die Definition der einzelnen Stressantwortwege und erlauben gleichzeitig die Formulierung allgemeiner Stressreaktionsmechanismen die den stressspezifischen Reaktionen vorgelagert sind.Unsere spezifischen Ziele sind: A) Die Aufklärung der translationalen Reprogrammierung als erste Reaktion und Zwischenreaktion auf Hitze und Schwerelosigkeit durch Sondieren der Ribosom-assemblierten mRNAs in sehr kurzen Zeitabständen nach Stressanwendung in S. lycopersicum und A. thaliana zur Bestimmung des Zeitpunkts und der Merkmale der Reprogrammierung des ProteomsB) Aufklärung des differentiellen Spleißens als erste Reaktion und intermediäre Antwort auf Hitzestress durch mRNA-Sequenzierung und Proteomanalyse in S. lycopersicum und A. thaliana zur Definition der funktionellen Reprogrammierung des ProteomsC) Analyse von Phosphorylierungsänderungen als erste Reaktion und Zwischenreaktion auf Hitzestress und Mikrogravitation in S. lycopersicum und A. thaliana zur Definition und zum Vergleich der beteiligten Signalwege

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen