Die Rolle von bakteriellen extrazellulären RNAs bei Infektionen von Pflanzen mit Xylella

• Antragstellerin: Professorin Dr. Silke Robatzek
• Fachliche Zuordnung: Organismische Interaktionen, chemische Ökologie und Mikrobiome pflanzlicher Systeme ; Pflanzenzüchtung, Pflanzenpathologie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 433194101

Der Infektionserfolg von Krankheitserregern hängt von Virulenzfaktoren, sogenannten Effektoren, und deren Transport in Wirtszellen ab, um die Immunität der Pflanzen zu unterdrücken. Seit 2013 ist Xylella fastidiosa (Xf) in Europa als bakterieller Erreger im Zusammenhang mit verheerenden Epidemien bei Oliven-, Mandel- und Zitrusbäumen aufgetaucht. Ohne ein Typ-III-System und seine sekretierten Effektoren bleibt der von Xf zur Unterdrückung der Immunität des Wirts verwendete Mechanismus unbeantwortet. Extrazelluläre Vesikel (EVs) sind wichtige bakterielle Strukturen, die mit der Virulenz von Xf in Verbindung gebracht wurden. In diesem Teilprojekt wird die Rolle von Xf EVs bei der Infektion des Wirts untersucht. Wir haben kürzlich die Infektion von Xf in Arabidopsis und sowohl immunogene als auch immunsuppressive Aktivitäten von Xf EVs beobachtet. Der Nachweis von RNA-bindenden Proteinen und RNAs an EVs lässt vermuten, dass EVs bakterielle der extrazellulären RNA (exRNA) Spezies transportieren könnten. Unser Ziel ist es, das mit der Xf Krankheit verbundene EV RNA Repertoire zu identifizieren und die Modulation des pflanzlichen Immunsystems durch EV RNAs zu untersuchen. Um zu untersuchen, ob verschiedene mikrobielle Spezies gemeinsame Signaturen von EV RNA Spezies und Wirts Zielgenen aufweisen, werden wir einen Beitrag zu vergleichenden Studien im Rahmen des FOR5116 leisten. Aufbauend auf Forschungen aus FOR5116 werden wir die RNA-vermittelte Repression gegen Xf untersuchen. Zusammen wird dieses Teilprojekt zu neuen Einsichten in die Mechanismen führen, die zur Virulenz von Krankheitserregern und insbesondere von Xf beitragen. Letztendlich soll es neue Pathogen Effektoren und Wirts Zielgene identifizieren, die, wenn sie manipuliert werden, zu einer Nichtvirulenz von Krankheitserregern und einer Resistenz von Pflanzen führen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 5116: Kommunikation in der Wirtspflanzen-Mikroben-Interaktion durch exRNA: ein systemanalytischer Ansatz zur Erforschung der molekularen Mechanismen und der agronomischen Anwendung
• Großgeräte: Nanoparticle Tracker Analyser
• Gerätegruppe: 1950 Partikelzählgeräte und -klassiergeräte (optisch, elektronisch, außer 35