TRR 1:  Endosymbiose: Vom Prokaryoten zum eukaryotischen Organell

• Fachliche Zuordnung: Biologie ; Medizin
• Förderung: Förderung von 2000 bis 2012
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5484340

Die eukaryotische Zelle ist aus der Vereinigung einst frei und unabhängig voneinander lebender Organismen durch Endosymbiose entstanden. Die Umwandlung der Endosymbioten in die Zellorganellen Mitochondrien und Chloroplasten zur Freisetzung der potenziellen Synergien bedingte einen massiven Anpassungsprozess auf genetischer, physiologischer und zellulärer Ebene. Ein entscheidender Schritt in diesem Prozess war der weitgehende Transfer der Erbinformation von den Symbionten in den Zellkern und die damit verbundene Einbindung in ein übergreifendes Kontrollsystem. Neben der Entwicklung (Differenzierung) der Mitochondrien und Chloroplasten, die die klassischen biochemischen Funktionen NAD(P)H und ATP-Synthese über Citronensäurezyklus, Atmungskette und Photosynthese erfüllen, sind spezielle bzw. spezialisierte Formen dieser beiden Zellkompartimente entstanden, wie Hydrogenosomen, Mitosomen, Apikoplasten oder nicht photosynthetische Plastiden.
Das Ziel dieses Vorhabens ist es, beispielhaft die Entstehung der eukaryotischen Organellentypen Plastide und Mitochondrien aus freilebenden Prokaryoten nachzuvollziehen und die Einpassung der Organellen in die zellulären Abläufe ihrer Wirtszellen (und umgekehrt) zu verstehen und somit eine funktionelle molekulare Phylogenie für die Eukaryoten zu erarbeiten.

• DFG-Verfahren: Transregios

Abgeschlossene Projekte

• A1 - Transportvorgänge in den komplexen Plastiden der Diatomeen (Teilprojektleiter Kroth, Peter )
• A2 - Die Sonderstellung der Dinoflagellaten im Grundgerüst der Evolution plastidärer Genome nicht-grüner Algen (Teilprojektleiter Kowallik, Klaus V. )
• A03 - Vergleichende Genomanalyse der Evolution: Die Rolle der Symbiose in der Ausprägung eukaryotischer Chromosomen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Dagan, Tal ;  Martin, William )
• A4 - Die stammesgeschichtliche Entwicklung von Transportsystemen für plastidäre Strukturelemente (Teilprojektleiter Soll, Jürgen )
• A05 - Dinoflagellaten (Teilprojektleiter Maier, Uwe Gallus )
• A06 - Regulatorische und funktionelle Komponenten der Thylakoidbiogenese (Teilprojektleiterin Vothknecht, Ute Carla )
• A07 - Analyse Nucleomorph-spezifischer ORFs (Teilprojektleiter Maier, Uwe Gallus )
• A8 - Analyse des horizontalen Gentransfers zwischen Bakterien und von Bakterien auf Eukaryoten (Teilprojektleiter von Haeseler, Arndt )
• A09 - Stammesgeschichte und vergleichende Genomanalyse der Endomicrobia, bakteriellen Endosymbionten von Termitendarm-Flagellaten (Teilprojektleiter Brune, Andreas )
• A10 - Das Schicksal eukaryotischer Gene endosymbiotischen Ursprungs: evolutionäre Dynamik und Funktion (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Dagan, Tal ;  Kleine, Tatjana ;  Martin, William )
• A11 - Die intrazelluläre Symbiose bei Rhopalodia gibba (Teilprojektleiter Maier, Uwe Gallus )
• B1 - Molekulargenetik der Genom/Plastom-Interaktion (Teilprojektleiter Herrmann, Reinhold G. )
• B02 - Phylogenetische Integration der plastidären Transkriptregulation in das kompartimentierte Genom des Eukaryoten (Teilprojektleiter Meurer, Jörg )
• B3 - Komponenten der Membrandynamik (Thylakoidmembran) und deren Phylogenie (Teilprojektleiterin Sokolenko, Anna )
• B04 - Genetische Kontrolle der Biogenese und adaptiven Differenzierung des Photosyntheseapparates in Arabidopsis thaliana (Teilprojektleiter Westhoff, Peter )
• B6 - Die Rolle plastidärer RNA-Edierung in der Evolution der Pflanzen: Ursprung - beteiligte Faktoren (Teilprojektleiter Maier, Uwe Gallus )
• B07 - Funktionelle Charakterisierung des Cytochrom c6 in Angiospermen (Teilprojektleiter Leister, Dario )
• B08 - Regulation der Photosynthese (Teilprojektleiter Leister, Dario )
• B09 - Funktionale und vergleichende Analyse der plastidären Proteome der Rotalgen Galdieria sulphuraria und Cyanidioschyzon merolae (Teilprojektleiter Weber, Andreas P.M. )
• B10 - Genetische und molekularbiologische Entschlüsselung der Evolution, Komponenten und Mechanismen des PGR5/PGRL1-abhängigen zyklischen Elektronentransports bei phototrophen Eukaryoten (Teilprojektleiter Leister, Dario )
• C01 - Regulation der Assemblierung von Photosystem II (Teilprojektleiter Eichacker, Lutz ;  Soll, Jürgen )
• C03 - Hydrogen-producing mitochondria in a transformable system: Trichomonas hydrogeno-somes (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Henze, Katrin ;  Martin, William )
• C04 - Die Alb / OXA Proteininsertase in Plastiden (Teilprojektleiter Soll, Jürgen )
• C06 - Biogenesis of iron-sulfur proteins in mitosomes and cytosol of Microsporidia (Teilprojektleiter Lill, Roland )
• C07 - Vergleich der funktionellen Eigenschaften der transmembranen ß-barrel Polypeptid-Transporter (Teilprojektleiter Schleiff, Enrico )
• C08 - Wie kontrollieren Plastiden die Endosymbiose von Bakterien und Pilzen? (Teilprojektleiter Parniske, Martin )
• C10 - Biogenese der cyanobakteriellen Thylakoidmembran (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Ankele, Elisabeth ;  Nickelsen, Ph.D., Jörg )
• C11 - Investigation of a translocon complex implicated in protein transport to the apicoplast of Plasmodium falciparum. (Teilprojektleiter Przyborski, Jude Marek )
• C12 - Annotation und funktionale Charakterisierung neuer Komponenten des plastidären Permeoms durch vergleichende Analyse von C3 und C4 Pflanzen (Teilprojektleiter Weber, Andreas P.M. )
• Z01 - Zentralsekretariat und zentrale Dienste (Teilprojektleiter Soll, Jürgen )

• Antragstellende Institution: Ludwig-Maximilians-Universität München
• Mitantragstellende Institution: Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf; Philipps-Universität Marburg
• Beteiligte Institution: Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie
• Sprecher: Professor Dr. Jürgen Soll