Characterization of the dynamic reorganization of the spindle pole body from a microtubule- to an actin organization center and its contribution to fungal spore morphology
Final Report Abstract
Pilze sind ernstzunehmende Krankheitserreger bei Menschen, Tieren und Pflanzen. Außerdem können Sie große Sachschäden anrichten. Ein wichtiger Faktor für die Verbreitung von Pilzen sind Pilzsporen, die entweder auf die Verbreitung oder, als Überdauerungsstadien, auf das Überleben schlechter Umweltbedingungen spezialisiert sind. Deshalb existieren Pilzsporen in einer großen Anzahl von Formen und Größen, die häufig ideal an die Funktion angepasst sind. Die molekularen Mechanismen, die zur Bildung solch spezialisierter Sporen führen, sind weitestgehend unverstanden. In diesem Projekt wurden deshalb exemplarisch die Mechanismen, die zur Bildung nadelförmiger Sporen des Hyphenpilzes Ashbya gossypii führen, untersucht. Dabei wurde zunächst eine Lichtabhgängigkeit des Sporulationsprozesses festgestellt und die Regulation dieses Prozesses untersucht. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass kein dedizierter Lichtrezeptor existiert, sondern dass die Änderung im Expressionsmuster eine Reaktion auf den oxidativen Stress ist, der durch das Licht induziert wird. Unter den am stärksten induzierten Genen finden sich deshalb insbesondere Gene aus dem Gluthathion Biosyntheseweg. Aber auch Gene, die direkt an der Sporulation beteiligt sind ändern ihr Expressionsmuster in Gegenwart von Licht. In einem weiteren Teil des Projektes konnten wir einige Vorgänge am Spindelpolkörper, einer Struktur in der Kernmembran, die für die Bildung der Sporen von zentraler Bedeutung ist, näher charakterisieren. Wir konnten zeigen, daß Proteine, die in verwandten Pilzen den sogenannten "meiotic outer plaque" bei der Sporulation bilden, auch in Ashbya gossypii wichtig für die Sporenbildung sind. Ferner konnten wir die strukturelle Änderung des Spindelpolkörpers bei der Sporulation von einem Mikrotubuli- zu einem Aktinorganisationzetrum näher charakterisieren. Messungen der Wechselwirkungen von verschiedenen Bausteinen des Spindelpolkörpers mit einem aktinorganisierenden Formin, ergaben, daß sich letzteres im Spindelpolkörper mit großer Wahrscheinlichkeit zwischen "outer plaque" und dem "inner layer 1" anlagert. Insgesamt konnten wir damit einen großen Schritt hin zu einem besseren Verständnis der Bildung komplexer Sporenformen machen.
