Entschlüsselung transkriptioneller und molekular morpho-dynamischer Mechanismen zur Kontrolle intrazellulärer Infektionen von Rhizobien
Zell- und Entwicklungsbiologie der Pflanzen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
In diesem Projekt fokussierten wir unsere Arbeiten auf Prozesse, die die intrazelluläre Kolonisierung von Leguminosenwurzeln durch Rhizobien kontrollieren. Diese symbiotische Infektion ermöglicht die Fixierung von molekularem Luftstickstoff, wobei die die Bakterien umgebenen Wurzelknöllchen die entsprechende Reaktionsumgebung schaffen, in der die bakterielle Nitrogenase, das Schlüsselenzym der Stickstofffixierung funktional ist. Ein essentieller Schritt während dieser mutualistischen Interaktion ist die transzelluläre Progression der Infektionsstruktur (Infektionsschlauch) und das Entlassen der Bakterien aus diesem Infektionsschlauch in die Wirtszelle. Wir konnten zeigen, dass das symbiotische SYMREM1 Protein Membrantopologien in Pflanzenzellen stabilisieren kann. Es reichert sich darüber hinaus entlang des Infektionsschlauch aber vor allem an den Stellen, an denen die Bakterien in das Zellinnere entlassen werden an. Pflanzen, die das SYMREM1 Gen nicht exprimieren, geht diese Kontrolle verloren und dies mit einem Defekt in der bakteriellen Kolonisierung einher. Des Weiteren konnten wir zeigen, dass die Orte, an denen der Infektionsschlauch sich transzellulär fortsetzt und an denen Bakterien entlassen werden, eine veränderte Zellwandzusammensetzung auszeichnen, die entscheidend für den Ablauf dieser Prozesse ist.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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The B-type response regulator GmRR11d mediates systemic inhibition of symbiotic nodulation. Nature Communications, 13(1).
Chen, Jiahuan; Wang, Zhijuan; Wang, Lixiang; Hu, Yangyang; Yan, Qiqi; Lu, Jingjing; Ren, Ziyin; Hong, Yujie; Ji, Hongtao; Wang, Hui; Wu, Xinying; Lin, Yanru; Su, Chao; Ott, Thomas & Li, Xia
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RPG acts as a central determinant for infectosome formation and cellular polarization during intracellular rhizobial infections. eLife, 12.
Lace, Beatrice; Su, Chao; Invernot, Perez Daniel; Rodriguez-Franco, Marta; Vernié, Tatiana; Batzenschlager, Morgane; Egli, Sabrina; Liu, Cheng-Wu & Ott, Thomas
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Stabilization of membrane topologies by proteinaceous remorin scaffolds. Nature Communications, 14(1).
Su, Chao; Rodriguez-Franco, Marta; Lace, Beatrice; Nebel, Nils; Hernandez-Reyes, Casandra; Liang, Pengbo; Schulze, Eija; Mymrikov, Evgeny V.; Gross, Nikolas M.; Knerr, Julian; Wang, Hong; Siukstaite, Lina; Keller, Jean; Libourel, Cyril; Fischer, Alexandra A. M.; Gabor, Katharina E.; Mark, Eric; Popp, Claudia; Hunte, Carola ... & Ott, Thomas
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Transcellular progression of infection threads in Medicago truncatula roots is associated with locally confined cell wall modifications. Current Biology, 33(3), 533-542.e5.
Su, Chao; Zhang, Guofeng; Rodriguez-Franco, Marta; Hinnenberg, Rosula; Wietschorke, Jenny; Liang, Pengbo; Yang, Wei; Uhler, Leonard; Li, Xia & Ott, Thomas
