SFB 648:  Molekulare Mechanismen der Informationsverarbeitung in Pflanzen

• Fachliche Zuordnung: Biologie ; Medizin
• Förderung: Förderung von 2005 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5486253

Ziel des Sonderforschungsbereichs ist die Aufklärung der molekularen Mechanismen, die der Interaktion mit pflanzenpathogenen Mikroorganismen, den intrazellulären Netzwerken und der Signalverarbeitung in Pflanzen zugrunde liegen. Diesen scheinbar sehr unterschiedlichen Kommunikationsprozessen liegen auf molekularer Ebene erstaunlich ähnliche Mechanismen zugrunde. Dies betrifft zum Beispiel die selektive Perzeption externer Signale, etwa bei der Pathogenerkennung sowie die Auslösung von Signalkaskaden innerhalb der pflanzlichen Zelle. Im Sonderforschungsbereich sind derzeit 13 Teilprojekte in drei Schwerpunkten zusammengefasst:Projektbereich A: Pflanze-Pathogen-InteraktionenProjektbereich B: Intrazelluläre NetzwerkeProjektbereich C: Signalverarbeitung im GesamtorganismusAußerdem gibt es ein Serviceprojekt Mikroskopie.
Einer der Schwerpunkte ist die Interaktion zwischen bakteriellen und pilzlichen Pathogenen und Pflanzen, wobei Effektorproteine der Pathogene und die Zielproteine in der Pflanze von besonderem Interesse sind. Bei der Untersuchung der intrazellulären Prozesse der Signalperzeption und Signaltransduktion stehen Fragen der Genregulation und der Einfluss der Chromatin-Struktur sowie Kinase-Kaskaden im Mittelpunkt. Es werden verschiedene pflanzliche Systeme, zum Beispiel die Kulturpflanzen Mais, Gerste, Paprika, Tomate, Tabak und Kartoffel, aber auch die Modellpflanze Arabidopsis thaliana (Ackerschmalwand) und Hefe mithilfe von genetischen, molekularbiologischen, biochemischen und zellbiologischen Methoden untersucht. Langfristig sollen komplexe Kommunikationsnetzwerke entschlüsselt werden, die der pflanzlichen Entwicklung und Abwehr zugrunde liegen und eine optimale Anpassung an die jeweiligen Umweltbedingungen gewährleisten.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche

Abgeschlossene Projekte

• A01 - Analyse der Virulenzfunktion von Typ III-Effektorproteinen aus Xanthomonas (Teilprojektleiterin Bonas, Ulla )
• A02 - Funktionelle Charakterisierung des Effektorproteins AvrBs3 aus Xanthomonas (Teilprojektleiterin Bonas, Ulla )
• A03 - Analyse der Bs3- und Bs4-vermittelten Signaltransduktion (Teilprojektleiter Lahaye, Thomas )
• A04 - PAMP-vermittelte Pathogenabwehr in Solanum tuberosum (Teilprojektleiterin Rosahl, Sabine )
• A05 - Identifizierung und Charakterisierung sekretierter Effektproteine von Colletotrichum graminicola (Teilprojektleiter Deising, Holger B. ;  Wirsel, Stefan )
• A06 - Molekulare Kommunikation von Rhynchosporium secalis mit Wirts- und Nichtwirtspflanzen (Teilprojektleiter Knogge, Wolfgang )
• A07 - Virale Replikation und antivirale Immunantwort rekonstituiert in einem pflanzlichen in vitro System (Teilprojektleiter Behrens, Sven-Erik )
• A08 - Kontrollmechanismen der Typ III-Proteinsekretion im pflanzenpathogenen Bakterium Xanthomonas (Teilprojektleiterin Büttner, Daniela )
• A09 - Wichtige Faktoren für das Wachstum von Xanthomonas campestris pv. vesicatoria in dem pflanzlichen Apoplast (Teilprojektleiter Sawers, Gary )
• B01 - Funktionelle Analyse von MAP-Kinase-Kaskaden der pflanzlichen Immunantwort (Teilprojektleiter Lee, Justin ;  Scheel, Dierk )
• B02 - Die Rolle des Elongator-Komplexes in Anticodon-Modifikation von tRNAs und intrazellulärem Stress- Signalling (Teilprojektleiterin Breunig, Karin D. )
• B04 - Dual targeting von kerncodierten Proteinen der Mitochondrien und Plastiden (Teilprojektleiter Klösgen, Ralf Bernd )
• B06 - Identifizierung und Analyse von Kontrollproteinen des bakteriellen Typ III-Sekretionssystems (Teilprojektleiterin Büttner, Daniela )
• B07 - Regulation der pflanzlichen Terpenbiosynthese durch Herbivoren und Pathogenen (Teilprojektleiter Degenhardt, Jörg )
• B08 - Funktionelle Charakterisierung von Kelch-Repeat F-Box Proteinfamilien in Arabidopsis thaliana (Teilprojektleiter Quint, Marcel )
• B09 - Die Rolle der Aconitasen und der Eisen-Homüostase bei der Pathogenese von Xynthomonas campestris pv. vesicatoria (Teilprojektleiter Sawers, Gary )
• B10 - Die Rolle von Phosphoinositiden bei Pflanze-Pathogen-Interaktionen (Teilprojektleiter Heilmann, Ingo )
• B11 - Integration von Chloroplasten in Ca2+ -Signalnetzwerken (Teilprojektleiter Baginsky, Sacha )
• B12 - Funktionelle Charakterisierung von Arabidopsis IQD1 (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Abel, Steffen ;  Bürstenbinder, Katharina )
• B13 - Die Balance von Inositolpolyphosphaten als Regulator der Auxin- und Jasmonatwahrnehmung in Arabidopsis thaliana (Teilprojektleiter Heilmann, Ingo )
• C01 - Identifizierung pflanzlicher Wirtsfaktoren der Virusausbreitung (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Sonnewald, Uwe ;  Sonnewald, Sophia )
• C02 - Regulation der Jasmonatbiosynthese durch Licht und die Kontrolle der Blühinduktion durch 12- Hydroxyjasmonat in Arabidopsis (Teilprojektleiter Wasternack, Claus )
• C03 - Heterochromatisches Gensilencing und epigenetische Programmierung bei Arabidopsis thaliana (Teilprojektleiter Reuter, Gunter )
• C04 - Beitrag von Zielgen-Struktur und chromosomaler Lokalisation zur RNA-induzierten transkriptionellen Geninaktivierung in Arabidopsis (Teilprojektleiter Mette, Michael Florian )
• C07 - Histon-Phoshorylierungsstatus und die Kontrolle der Zellteilung in Arabidopsis thaliana (Teilprojektleiter Houben, Andreas )
• C08 - Epigenetische Kontrolle von heterochromatischem Gensilencing und Pathogenetität bei Colletotrichum graminicola (Teilprojektleiter Deising, Holger B. ;  Reuter, Gunter )
• Z01 - Untersuchung der zellulären Substruktur und der Lokalisierung biologisch relevanter Moleküle (Teilprojektleiter Hause, Gerd )
• Z02 - Zentrale Aufgaben des Sonderforschungsbereichs (Teilprojektleiterin Bonas, Ulla )

• Antragstellende Institution: Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
• Beteiligte Institution: Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie (IPB); Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK)
• Sprecherin: Professorin Dr. Ulla Bonas