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Projekt
Vergleichende Analyse des "cross kingdom RNA Transfers" in Brandpilz/Pflanze Pathosystemen
Antragsteller
Professor Dr. Michael Feldbrügge
Fachliche Zuordnung
Pflanzenzüchtung, Pflanzenpathologie
Förderung
Förderung seit 2020
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 433194101
Extrazelluläre Vesikel (EVs) sind leistungsfähige Vehikel für den RNA-Transfer beispielsweise zwischen Mikroorganismen und ihren Wirtspflanzen. Wir werden diesen neuartigen RNA-Transportprozess aus der Perspektive zweier Brandpilze mit unterschiedlichen Wirts-Spezifitäten untersuchen. Ustilago maydis verursacht Mais-Beulenbrand und dient als ein etabliertes und gut zugängliches Modellsystem für intrazellulären RNA-Transport. Thecaphora thlaspeos infiziert Brassicaceae wie die Modellpflanze Arabidopsis thaliana. Dies ermöglicht eine sehr detaillierte Analyse der zugrundeliegenden Interaktion. Interessanterweise hat U. maydis im Gegensatz zu T. thlaspeos seine RNAi-Maschinerie verloren. Durch unsere vergleichende Analyse werden wir von der jeweiligen Stärke der Patho-Systeme profitieren. Folglich haben wir eine hervorragende Ausgangsposition für eine detaillierte Analyse des EV-vermittelten RNA-Transfers in zwei verwandten Pilzen. Auf diese Weise werden wir sowohl grundlegende gemeinsame Mechanismen aufdecken als auch Besonderheiten, die möglicherweise auf Wirtsanpassung oder auf die Verwendung der RNAi-Machinerie beruhen. Zu diesem Zweck werden wir sowohl sRNA- als auch mRNA-Fracht der pilzlichen EVs untersuchen, um deren biologische Funktion zu klären. Um unsere Ziele zu erreichen, werden wir erstens ein detailliertes Inventar der RNAs und Proteine der Brandpilz-EVs erstellen. Zweitens werden wir die Funktion des EV-vermittelten RNA-Transfers untersuchen und drittens die zugrundeliegenden Mechanismen der Selektion und der Beladung der RNAs in EVs analysieren. Diese Strategie erlaubt uns aufzuklären, welchen Einfluss RNAs auf die Brandpilz/Wirt-Kommunikation haben. Die vergleichende Analyse sowohl der Brandpilze untereinander als auch mit den anderen Pflanzenpathogen und –symbionten unserer Forschergruppe wird es uns ermöglichen, evolutionär konservierte Kernkomponenten zu identifizieren. Darüber hinaus werden wir spezialisierte Komponenten finden, die für den Lebensstil oder die Anpassung an den jeweiligen Wirt wichtig sind. Die gewonnenen Erkenntnisse werden neuartige Ansätze ermöglichen, um Pathogene mit RNA vermittelten Abwehrmechanismen zu bekämpfen.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
