Die Rolle und Dynamik der pflanzlichen processing bodies während bakterieller Infektion

• Antragsteller: Dr. Manuel Gonzalez Fuente
• Fachliche Zuordnung: Organismische Interaktionen, chemische Ökologie und Mikrobiome pflanzlicher Systeme ; Genetik und Genomik der Pflanzen ; Pflanzenzüchtung, Pflanzenpathologie ; Zell- und Entwicklungsbiologie der Pflanzen
• Förderung: Förderung von 2021 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 457286425

• Erstellungsjahr: 2024

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Die Kompartimentierung von Transkripten in membranlosen Aggregaten ermöglicht eine schnelle und kosteneffiziente Reaktion auf Stimuli. „Processing Bodies“ (PBs) sind dynamische Ribonukleoprotein-Aggregate, die durch Phasentrennung im Zytosol entstehen. PBs sind am Translationsstopp und am mRNA-Zerfall beteiligt und regulieren verschiedene Entwicklungsprozesse und Reaktionen auf Stress, einschließlich der Interaktionen zwischen Pflanzen und Pathogenen. Basale pflanzliche Abwehrreaktionen lösen einen schnellen Abbau von PBs aus, was möglicherweise die Expression von Immunitätsgenen dereguliert. Hier zeigen wir, dass bei einer Infektion mit Pseudomonas syringae pv. tomato (Pst) die PB-Assemblierung in einer effektorabhängigen Weise verstärkt wird. Darüber hinaus ist eine PB-defiziente Mutante toleranter gegenüber bakteriellen Infektionen. Im Gegensatz dazu ist diese Mutante nicht in kanonischen Abwehrreaktionen wie der Produktion von Salicylsäure oder reaktiver Sauerstoffspezies beeinträchtigt, was auf alternative Mechanismen hindeutet, die zur Anfälligkeit beitragen und derzeit durch transkriptomische Ansätze untersucht werden. Wir haben zwei Pst-Effektoren identifiziert, die mit PB-Komponenten assoziieren und deren Bildung induzieren. Durch interaktomische Studien konnten wir neue PB-assoziierte Komponenten bei der Infektion identifizieren. Darunter fanden wir Translationsregulatoren, proteasomale Untereinheiten und Ubiquitinbindende Proteine, die den RNA-Stoffwechsel mit der Proteinhomöostase im Kontext kompatibler Pflanzen-Pathogen-Interaktionen verbinden. Insgesamt zeigt diese Arbeit, dass PBs neuartige negative Regulatoren der Pflanzenimmunität sind, die direkt von bakteriellen Effektoren angegriffen werden, um die Infektion zu fördern.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• ATG8 keeps Golgi in shape after the heat. Nature Plants, 9(5), 685-686.
  González-Fuente, Manuel & Üstün, Suayib
  
• Different battle, same strategy: DNA viruses also block plant autophagy. Plant Physiology, 192(4), 2591-2592.
  González-Fuente, Manuel
  
• DUFfers can be useful—some even save energy! DUF581-9 negatively regulates the key energy sensor SnRK1. Plant Physiology, 194(3), 1273-1275.
  González-Fuente, Manuel
  
• Interplay between autophagy and proteasome during protein turnover. Trends in Plant Science, 28(6), 698-714.
  Raffeiner, Margot; Zhu, Shanshuo; González-Fuente, Manuel & Üstün, Suayib
  
• Parasitic plants are one step ahead: Cuscuta responds transcriptionally to different hosts. Plant Physiology, 194(2), 609-611.
  González-Fuente, Manuel
  
• The Plant Ubiquitin–Proteasome System as a Target for Microbial Manipulation. Annual Review of Phytopathology, 61(1), 351-375.
  Langin, Gautier; González-Fuente, Manuel & Üstün, Suayib
  
• Welcome to the TRIBE: An approach to identify RNA ligands of RNA-binding proteins in rice. Plant Physiology, 192(2), 683-684.
  González-Fuente, Manuel
  
• What happens in plants stays in plants: Arabidopsis prime Ac/N-recognin candidates do not function as such. Plant Physiology, 193(3), 1724-1726.
  González-Fuente, Manuel
  
• Who does not LYKe fungi? A plant receptor modulates defenses to facilitate the establishment of fungal symbioses. Plant Physiology, 192(2), 707-709.
  González-Fuente, Manuel