Nutzung kryptischer genetischer Variationen zur Identifizierung neuer Komponenten des KLUH-abhängigen Wachstumsweges

• Antragsteller: Dr. Antoine Nicolas, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Genetik und Genomik der Pflanzen
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 522967024

Pflanzen sind durch kontinuierliches Wachstum während ihres gesamten Lebens gekennzeichnet, und mobile Signale spielen eine Schlüsselrolle bei der Kontrolle dieses Wachstums. Das Cytochrom P450 KLUH/CYP78A5 fördert die Aufrechterhaltung der Zellproliferation auf nicht zellautonome Weise und trägt zur Synthese eines vermutlich neuartigen Wachstumssignals in Pflanzen bei, das trotz intensiver Bemühungen noch nicht identifiziert werden konnte. In diesem Projekt werde ich einen neuartigen, auf kryptischer genetischer Variation (KGV) basierenden Ansatz anwenden, um Faktoren zu identifizieren, die mit dem KLUH-abhängigen Wachstumsweg interagieren, um so neue Hinweise für die Aufklärung seiner Funktion zu erhalten. Zu diesem Zweck hat das Gastgeberlabor kluh-Mutantenlinien in 48 verschiedenen Arabidopsis thaliana-Akzessionen erzeugt. Vorläufige Ergebnisse bei mehreren Akzessionen deuten darauf hin, dass es unter ihnen KGV gibt, die die Stärke des kluh mutanten Phänotyps beeinflusst und die zur Identifizierung von Faktoren genutzt werden kann, die mit dem KLUH-abhängigen Wachstumsweg interagieren. Ich werde diese KGV ausnutzen, um drei Ziele zu erreichen. Erstens werde ich die natürliche Variation für die Stärke des kluh mutanten Phänotyps in den 48 verschiedenen Akzessionen von A. thaliana im Detail beschreiben. Auf der Grundlage dieser Analysen werden Paare von Akzessionen ausgewählt, wobei eine Akzession pro Paar in allen Merkmalen sehr stark auf den Verlust der KLUH-Funktion reagiert, während die andere nur schwach darauf reagiert. Zweitens werde ich mit Hilfe von Transkriptomik an diesen Paaren molekulare Korrelate für die Stärke des Phänotyps bei den verschiedenen Akzessionen identifizieren. Drittens werde ich F2-Populationen durch Kreuzung von kluh Mutanten aus den oben ausgewählten Akzessionspaaren erzeugen und an diesen Populationen QTL-Analysen durchführen, um KLUH Modifikatoren zu identifizieren. Zusammengenommen werden diese Ergebnisse Daten über KGV liefern, die den KLUH-abhängigen Stoffwechselweg und damit korrelierte Gene beeinflussen, und es uns ermöglichen, neue Komponenten des KLUH-abhängigen Wachstumswegs zu identifizieren.

• DFG-Verfahren: WBP Stelle