Regulation von LRR-RLK vermittelter Immunität durch nicht-kodierende RNAs

• Antragstellerin: Hemal Bhasin, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenphysiologie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 436253069

Das pflanzliche Genom kodiert für eine Vielzahl von Zelloberflächen Rezeptoren, wie z.B. Leucine-Rich Repeat Receptor-Like Kinasen (LRR-RLKs), die maßgeblich dazu beitragen, dass sessil lebende pflanzliche Organismen gegen andauernde aggressive Umwelteinflüsse gewappnet sind. Durch die Wahrnehmung verschiedenster Faktoren, wie Wachstumsbedingungen oder die Anwesenheit von Krankheitserregern, initiieren LRR-RLKs bestmögliche Anpassungs- und Verteidigungsreaktionen. Die Pattern Recognition Receptors (PRRs) stellen eine Untergruppe der LRR-RLKs dar, die für die spezifische Erkennung von Krankheitserregern verantwortlich ist. Sie bilden die erste Schutzbarriere gegenüber Angriffen durch Mikroorganismen, indem sie evolutionär konservierte molekulare Signaturen eindringender Zellen, die sogenannten Microbe Associated Molecular Patterns (MAMPs), erkennen. Durch diesen Erkennungsmechanismus wird eine starke Immunantwort, die Pattern-Triggered Immunity (PTI), ausgelöst, um die Ausbreitung der Krankheitserreger zu verhindern. Um die pflanzliche Widerstands- und Anpassungsfähigkeit so effizient wie möglich zu gestalten, müssen Gene, die für die Immunantwort verantwortlich sind, auf transkriptioneller, post-transkriptioneller und post-translationaler Ebene streng reguliert werden. Auf diese Weise wird eine energieintensive Immunantwort, z.B. in Abwesenheit von Krankheitserregern, verhindert und eine rechtzeitige Abwehr in Anwesenheit von Eindringlingen sichergestellt. Nicht-kodierende RNAs (non-coding RNAs, ncRNAs) spielen bei der Genexpression eine Schlüsselrolle durch transkriptionelle und post-transkriptionelle Mechanismen. Aufgrund ihrer Sequenzlänge werden kurze RNAs (small RNAs, sRNAs) oder lange nicht-kodierende RNAs (long non-coding RNAs, lncRNAs) unterschieden. Zielsetzung dieses Antrages ist es zu verstehen, durch welche Mechanismen ncRNAs LRR-RLKs vermittelte Immunantworten regulieren. Dazu sind zwei voneinander unabhängige Untersuchungsansätze geplant. Zum einen werde ich die zentrale Rolle der LRR-RLKs in der Regulation der Biogenese von ncRNAs während einer Immunantwort beschreiben. Zum anderen werde ich untersuchen, wie LRR-RLKs von ncRNAs reguliert werden um die Exaktheit pflanzlicher Immunantworten zu bestimmen. Mit diesen voneinander unabhängigen Untersuchungsansätzen möchte ich maßgeblich zum Verständnis beitragen, wie die pflanzliche Immunantwort durch LRR-RLKs und nachgeschalteten Signalketten reguliert wird.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Kanada
• Gastgeber: Professor Dr. Adam Mott