Untersuchung der Rolle des Chromatinregulators LHP1 bei der Abwehr von Geminiviren und seines Zusammenspiels mit dem von Geminiviren kodierten C3-Protein

• Antragsteller: Dr. Zhihao Jiang
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenzüchtung, Pflanzenpathologie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 511563636

Tiere und Pflanzen haben vielschichtige Signalwege zur Wahrnehmung und Abwehr von Krankheitserregern entwickelt, einschließlich der epigenetischen Regulation. Geminiviren haben sich als verheerende Krankheitserreger erwiesen, die weltweit große Verluste bei Nutzpflanzen verursachen. Geminiviren replizieren ihre zirkulären einzelsträngigen (ss) DNA-Genome in den Kernen von Pflanzenzellen durch doppelsträngige (ds) DNA-Zwischenprodukte, die um Histone gewickelt sind und Minichromosomen bilden. Das geminivirale Chromatin unterliegt epigenetischen Modifikationen, die an der Regulation der viralen Pathogenese beteiligt sind. Unser Verständnis des epigenetischen Schlachtfelds zwischen Pflanzen und Geminiviren ist jedoch noch begrenzt.Das Gastlabor identifizierte das Protein LIKE HETEROCHROMATIN PROTEIN 1 (LHP1), ein Polycomb-Protein, das H3K27me3 mit einer Funktion in der transkriptionellen Repression bindet, als direkten Interaktor des Geminivirus Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV) C3-Proteins. C3 ist ein Verstärker der viralen Replikation mit einer noch zu beschreibenden wesentlichen Rolle für die Infektion. Weitere Experimente haben gezeigt, dass LHP1 eine anti-geminivirale Rolle bei Tomaten und N. benthamiana spielt. Auffallend ist, dass die transkriptionelle Analyse zeigte, dass C3 die Transkriptionslandschaft des Wirts im Kontext der Virusinfektion weitgehend verändert. In diesem Vorschlag werde ich mich unter Verwendung eines multidisziplinären Ansatzes, der Zellbiologie, Molekularbiologie, Proteinbiochemie und Genetik kombiniert, darauf konzentrieren, die molekularen Grundlagen der anti-geminiviralen Rolle von LHP1 aufzudecken und die Auswirkungen der LHP1-C3-Interaktion auf den Zellstatus und die Virusinfektion zu analysieren.Dieses Projekt wird unser Verständnis der epigenetischen Veränderungen erweitern, die den Ergebnissen von Geminivirus-Pflanzen-Interaktionen zugrunde liegen, und Einblicke in die Rolle von LHP1 im laufenden Wettrüsten zwischen Pflanzen und Viren geben.

• DFG-Verfahren: WBP Stelle