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Projekt
Die Rolle pilzlicher Argonauten und anderer RNA-bindende Proteine für die RNA-basierte Kommunikation von Botrytis cinerea mit Wirtspflanzen
Antragsteller
Dr. Arne Weiberg
Fachliche Zuordnung
Organismische Interaktionen, chemische Ökologie und Mikrobiome pflanzlicher Systeme
Tiermedizin
Tiermedizin
Förderung
Förderung seit 2020
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 433194101
Botrytis cinerea ist ein aggressiver, pilzlicher Pflanzenpathogen. Während der Infektion transferiert dieser Pathogen kleine RNAs in die pflanzlichen Wirtszellen. Dort bilden die pilzlichen RNAs mit pflanzlichen Argonaut-Proteinen einen RNA-induced Silencing Complex (RISC) und schalten dadurch wichtige pflanzliche Abwehrgene ab. Dieser Virulenz-Mechanismus wird als Cross-Kingdom RNAi bezeichnet. Die Wirtspflanze Arabidopsis thaliana transferiert ihrerseits pflanzliche kleine RNAs in Botrytis als Abwehrreaktion, um pilzliche Gene abzuschalten. Die zugrundeliegenden Mechanismen in Cross-Kingdom RNAi und RNA Transport versprechen hohes Nutzungspotential zur Bekämpfung von Pflanzenpathogenen, sind allerdings größtenteils nicht bekannt.In diesem RU5116 Teilprojekt wird die Rolle der Botrytis AGOs (BcAGOs) und weiterer RNA-bindenden Proteine (RBPs) in Bezug auf Cross-Kingdom RNAi untersucht. i) Ziel ist es, kleine RNAs der Wirtspflanze Tomate zu identifizieren, die während der Infektion mit Botrytis an BcAGOs binden um pilzliche Gene abzuschalten. Dabei werden wir die wichtigsten Pilz-Zielgene charakterisieren. Damit wird neue Information sowohl bezüglich des wirts-induzierten Cross-Kingdom RNAi Mechanismus gewonnen, als auch potentielle Zielgene zur Pathogenabwehr. ii) Des Weiteren wird die Rolle der BcAGOs beim zellulären Export von kleinen RNAs untersucht. AGO Proteine assoziieren mit endogenen Membranstrukturen des Endoplasmatischen Retikulums und mit multivesikulären Vesikeln in Pflanzen und tierischen Zellen. Unser Ziel ist es, die Verbindung von BcAGOs mit endogenen Sekretionswegen aufzudecken. Es wird weiterhin vermutet, dass extrazelluläre Vesikel (EVs) ein zentrales Transportmittel von RNA Molekülen zwischen Pflanzen und pathogenen Pilzen sind. In unserem Labor konnten wir kleine RNAs und RBPs in Botrytis EVs nachweisen. iii) In diesem Teilprojekt werden wir die Rolle und die Funktion von EV-RBPs für den RNA Transport untersucht. Ergebnisse aus dieser Studie könnten wertvolle Informationen liefern um den RNA-basierter Pflanzenschutz zu optimieren. Dieses ist ein gemeinsames Ziel der RU5116. Mit diesem Teilprojekt als integrierter Baustein im RU5116 werden wir sowohl das Verständnis des Cross-Kingdom RNAi Mechanismus verbessern als auch Wissen generieren, das zur Entwicklung neuartiger, RNA-basierte Strategien im Pflanzenschutz beitragen kann.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
