Die Rolle der DNA Methylierung beim Reproduktionserfolg von Pflanzen

• Antragsteller: Professor Dr. Thomas Dresselhaus
• Fachliche Zuordnung: Genetik und Genomik der Pflanzen
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 490816035

DNA Methylierung spielt als epigenetische Markierung eine Schlüsselrolle bei der Regulation von Genomstabilität und der Genexpession von Eukaryonten. Bei Pflanzen findet DNA De-Methylierung in Begleitzellen der männlichen und weiblichen Gameten statt, und ist kritisch für den Reproduktionserfolg. Wir konnten kürzlich zeigen, dass aktive DNA De-Methylierung notwendig ist, um Gene zu anschalten zu können die eine wichtige Rolle für Pollenschlauch-Funktionen in der Modellpflanze Arabidopsis spielen. Insbesondere sind Gene betroffen, die Komponenten von Signalwegen kodieren. Die Funktion der identifizierten Gene und deren epigenetische Regulation soll in diesem Projekt untersucht werden. Basierend auf weiteren Beobachtungen, dass die Interaktion zwischen Pollen bzw. Pollenschlauch und mütterlichen Geweben durch DNA Methylierung auf der weiblichen Seite reguliert wird, wollen wir darüber hinaus die molekulare Basis dieses neuen Typs elterlicher Kommunikation während des Befruchtungsprozesses herausfinden. Schließlich wollen wir diese Untersuchungen auf die Modell- und Nutzpflanze Mais ausdehnen, um die Allgemeingültigkeit der Ergebnisse zu überprüfen und das Ausmaß und die Funktion von DNA De-Methylierung bei dieser wichtigen Pflanze zu verstehen. Mais ist hierfür besonders geeignet, da die Reproduktionsprozesse und die Organisation des Epigenoms sich stark von Arabidopsis unterscheiden. Insgesamt erhoffen wir uns beim Vergleich der beiden unterschiedlichen Modellsysteme allgemeine Prinzipien des epigenetischen Resettings während der Reproduktion aufzudecken.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Kooperationspartner: Dr. Filipe Borges; Daniel Bouyer, Ph.D.