Analyse von Geminivirus-induzierten Veränderungen des pflanzlichen Zellkerns

• Antragsteller: Dr. Björn Krenz
• Fachliche Zuordnung: Organismische Interaktionen, chemische Ökologie und Mikrobiome pflanzlicher Systeme
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 431491879

Geminiviren stellen eine große und wichtige Gruppe von einzelsträngigen (ss) DNA-Viren mit zirkulären Genomen dar, die die Ursache für verheerende Pflanzenkrankheiten weltweit sind. Die geminivirale Replikation erfolgt im Zellkern und in Abhängigkeit der Wirts-DNA-Replikationsmaschinerie der Pflanze. Die Verpackung des Genoms in Partikel findet ebenso im Kern statt. Damit ist der Kern das wichtigste subzelluläre Kompartiment für das Geminivirus, doch ist die subnukleare Verteilung virenbezogener Prozesse bis jetzt kaum untersucht. Interessanterweise induzieren eine geminivirale Infektion und / oder Expression spezifischer viraler Proteine, z. B. bei der Expression von Abutilon Mosaik Virus-Transportproteinen, charakteristische Änderungen in der Kernarchitektur. Vesikel scheinen mit der Kernoberfläche assoziiert zu sein. Zusätzlich zeigen andere Kernmarker-Proteine in Geminivirus-infizierten Zellen eine Änderungen in der Lokalisierung. Diese Beobachtungen legen nahe, dass eine abgestimmte Wirkung von viralen Replikations- und Transportproteinen zur Umorganisation von Kerninhalt und -hülle führt, die für eine erfolgreiche Infektion der Pflanzenzelle essentiell ist. Die Ziele der angestrebten Untersuchungen sind daher: i) Einblick in die Virus-induzierte Zellkern-(Re)organisation zu bekommen und diese zu verstehen, ii) das Zellkern-Interaktom von Geminiviren zu definieren und iii) um dadurch die Ziele der Virusmanipulation zu identifizieren. Kernimport, Replikation und Verpackungsprozesse im Kern und Kernexport sind für die Etablierung der Virusinfektion unerlässlich. Ein tieferes Verständnis, wie diese Prozesse ablaufen, würde den Weg für die Entwicklung wirksamer antiviraler Strategien ebnen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: China
• Partnerorganisation: National Natural Science Foundation of China
• Kooperationspartnerin: Professorin Rosa Lozano-Durán, Ph.D.