Entschlüsselung enzymatischer Schritte der Biosynthese des pflanzlichen Biopolymers Sporopollenin

• Antragstellerin: Dr. Jekaterina Truskina
• Fachliche Zuordnung: Biochemie und Biophysik der Pflanzen
• Förderung: Förderung von 2021 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 492931000

Der Fortpflanzungserfolg in Pflanzen hängt von der Beständigkeit der mobilen männlichen Gametophyten, des Pollens, gegenüber äußeren biotischen und abiotischen Faktoren wie Pathogenen, Trockenheit, UV-Licht, oder variablen Temperaturen ab. Die Pflanzen passten ihren Pollen an, indem sie ihn in eine harte äußere Barriere hüllten, die Pollenwand genannt wird und hauptsächlich aus dem komplexen Biopolymer Sporopollenin besteht. Sporopollenin ist hoch inert und abbaubeständig und bleibt hinsichtlich seiner Struktur und Zusammensetzung damit das am wenigsten verstandene Biopolymer in den Pflanzen. Die neuesten Forschungsergebnisse by Gymnospermen bieten jedoch einen ersten Einblick in die Polymerstruktur von Sporopollenin, selbst wenn der entsprechende Biosyntheseweg nicht vollständig verstanden wird. Ziel dieses Projekts ist es, Lücken im aktuellen Wissen über die Sporopollenin-Biosynthese in Angiospermen zu vervollständigen, indem potenzielle Kandidatenenzyme in Arabidopsis thaliana, der Pflanzenmodellart, und den entsprechenden Knockout-Linien charakterisiert werden. Fünf Kandidatengene, die für Enzyme mit unterschiedlicher potenzieller Bedeutung für die Sporopollenin-Biosynthese codieren können, wurden sorgfältig ausgewählt. Basierend auf A. thaliana knockout Linien soll ihre Rolle an der Sporopollenin-Biosynthese unter Verwendung biochemischer, molekularer und zellulärer Ansätze erarbeitet werden. Dieses Projekt wird das Fachwissen des Gastinstituts in Bereich der Analytik innerhalb der Pflanzenbiochemie mit dem Fachwissen des Antragstellers in Molekularbiologie, Zellbiologie und Genetik kombinieren und einen multidisziplinären Ansatz zur Lösung verbliebener Fragen der Sporopollenin-Biosynthese ermöglichen.

• DFG-Verfahren: WBP Stelle