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Projekt
Ziele und Funktionen der chloroplastidären Ribonukleoproteine CP33A and CP33B
Antragsteller
Professor Dr. Christian Schmitz-Linneweber
Fachliche Zuordnung
Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung
Förderung
Förderung von 2019 bis 2023
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 427447224
Chloroplastidäre mRNAs sind über verschiedenste Bedingungen miteinander koordiniert. Dies geschieht nicht auf transkriptioneller, sondern auf posttranskriptioneller Ebene. Die Halbwertszeiten plastidärer mRNAs sind gegenüber denen ihrer bakteriellen Vorfahren massiv erhöht – dies ist eine Vorraussetzung für posttranskriptionelle Kontrolle. Wir haben vor kurzem das esentielle chloroplastidäre Ribonukleoprotein CP33A charakterisiert, welches die meisten chloroplastidären mRNAs bindet und für ihre Stabilisierung notwendig ist. Wie der Mechanismus dieser globalen Stabilisierung chloroplastidärer RNA von CP33A erreicht wird, ist hingegen unklar. Mittels einer Kombination von RIP-Seq, iCLIP und revers genetischen Ansätzen soll die erstaunliche Fähigkeit von CP33A zur Beeinflussung des gesamten chloroplastidären mRNA Reservoirs untersucht werden.Ein besonderer Fall im chloroplastidäre Transkriptom ist die psbA mRNA, welche für das D1 protein kodiert. D1 befindet sich im Zentrum von Photosystem II und muss im Licht aufgrund von Photoinhibierung permanent nachgeliefert werden. Wie diese Produltion reguliert wird, ist eine der Schlüsselfragen im Feld der photosynhtetischen Genexpression. Die psbA mRNA ist in großen Mengen im Chloroplasten zu finden und ist wahrscheinlich die häufigste mRNA auf unserem Planeten. Wie werden diese Massen von psbA mRNA stabilisiert und wie wird diese Stabilität reguliert? Wir haben ein Protein identifziert, CP33B, das 90% der psbA mRNA bindet. In Pilotexperimente konnte eine unerwartete Präferenz von CP33B für die vollständige psbA mRNA gegenüber psbA Fragmenten gezeigt werden. Außerdem wurde gefunden, dass der Verlust von CP33B zu einer Reduktion von psbA mRNA in der frühen Pflanzenentwicklung führt, einem Zeitpunkt, an dem der Bedarf nach D1 und der photosynthetischen Maschine besonders hoch ist. Hier soll die besondere, möglicherweise kooperative Interaktion von CP33B-psbA und die funktionelle und physiologische Rolle von CP33B für die psbA Stabilisierung untersucht werden. Dies geschieht unter Einbeziehung einer erwarteten Redundanz mit einem Schwesterprotein von CP33B und wird die bisher nicht zugänglichen Mechanismen der Stabilisierung dieser Schlüssel-RNA der Photosynthese aufklären.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
