Funktion der Plastidären UMP Kinase, PUMPKIN, in der Verknüpfung des Primären Pyrimidinmetabolismus mit der Stabilisierung Intronhaltiger RNAs

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Jörg Meurer
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenphysiologie ; Genetik und Genomik der Pflanzen
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 422702898

• Erstellungsjahr: 2025

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Nukleotide sind grundlegende Verbindungen für jede lebende Zelle und dienen nicht nur als Bausteine für Nukleinsäuren, sondern auch als Energieträger für biochemische Prozesse und als Substrate für viele Derivate, die entscheidende Rollen in zahlreichen Stoffwechselwegen spielen. In diesem Projekt untersuchten wir, ob Nukleotide und die an ihrer Biosynthese beteiligten Enzyme zu Funktionen im Chloroplasten beitragen, die über den Aufbau von DNA und RNA hinausgehen. Wir entdeckten mehrere nukleotidabhängige Prozesse, wie das Spleißen von Introns, das Abfangen reaktiver Carbonylspezies in Chloroplasten, die Regulierung der Translation von Photosystem-I-Proteinen, die Auswirkung der zytosolischen CTP-Produktion auf die Etablierung der Photosynthese und weitreichende Folgen der plastidären Nukleotidlimitierung auf den Chloroplasten- und Mitochondrienstoffwechsel sowie die Genexpression.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• PUMPKIN, the Sole Plastid UMP Kinase, Associates with Group II Introns and Alters Their Metabolism. Plant Physiology, 179(1), 248-264.
  Schmid, Lisa-Marie; Ohler, Lisa; Möhlmann, Torsten; Brachmann, Andreas; Muiño, Jose M.; Leister, Dario; Meurer, Jörg & Manavski, Nikolay
  
• Cytosolic CTP Production Limits the Establishment of Photosynthesis in Arabidopsis. Frontiers in Plant Science, 12.
  Bellin, Leo; Scherer, Vanessa; Dörfer, Eva; Lau, Anne; Vicente, Alexandre Magno; Meurer, Jörg; Hickl, Daniel & Möhlmann, Torsten
  
• A Ubiquitin-Based Module Directing Protein–Protein Interactions in Chloroplasts. International Journal of Molecular Sciences, 24(23), 16673.
  Guo, Yinjie; Li, Qiuxin; Ji, Daili; Tian, Lijin; Meurer, Jörg & Chi, Wei
  
• Efficient scavenging of reactive carbonyl species in chloroplasts is required for light acclimation and fitness of plants. New Phytologist, 240(2), 676-693.
  Ji, Daili; Luo, Manfei; Guo, Yinjie; Li, Qiuxin; Kong, Lingxi; Ge, Haitao; Wang, Qi; Song, Qiulai; Zeng, Xiannan; Ma, Jinfang; Wang, Yingchun; Meurer, Jörg & Chi, Wei
  
• Nucleotide Limitation Results in Impaired Photosynthesis, Reduced Growth and Seed Yield Together with Massively Altered Gene Expression. Plant And Cell Physiology, 64(12), 1494-1510.
  Bellin, Leo; Melzer, Michael; Hilo, Alexander; Garza Amaya, Diana Laura; Keller, Isabel; Meurer, Jörg & Möhlmann, Torsten