Biogenese von Organellen photoautotropher Organismen: Die Kontrolle der RNA-Prozessierung durch Spleißfaktoren (B 03)

• Fachliche Zuordnung: Biochemie und Biophysik der Pflanzen
• Förderung: Förderung von 1998 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5482065

In diesem Projekt wird die Biogenese der Chloroplasten bei der einzelligen Grünalge Chlamydomonas reinhardtii modellhaft am Beispiel des trans-Spleißvorganges untersucht. Aufbauend auf den bisher erzielten Daten, sollen Komponenten eines putativen plastidären Spleißosoms identifiziert werden, um die molekularen Komponenten, die in trans beim Spleißen wirken, zu definieren. Die mRNA des psaA-Gens wird aus vier individuell transkribierten Chloroplasten Vorläufer-RNAs gebildet. Die drei unabhängig voneinander transkribierten Exon 1-, Exon 2- und Exon 3-Vorläufer-RNAs werden von Gruppe II Intron-Teilsequenzen flankiert. Die beiden Introngrenzen werden durch zwei getrennte trans-Spleißreaktionen entfernt und die drei Exonen des psaA-Gens durch diesen Vorgang miteinander verknüpft. Der trans-Spleißvorgang ist nur dadurch möglich, weil verschiedene kernkodierte Faktoren an diesem Prozess teilhaben. Wir haben vorwärtsgerichtete genetische aber auch biochemische Versuchsansätze genutzt, um Komponenten, die ursächlich oder mittelbar an diesem Prozess beteiligt sind, zu identifizieren. Dabei konnten neue bisher nicht charakterisierte Gene als ursächlich beteiligt identifiziert werden. Der biochemische Experimentalansatz schließlich lieferte verschiedene Proteine, die eine spezifische Bindung mit der Intron-RNA eingehen. Aus den erhaltenen Daten kann geschlossen werden, dass sie möglicherweise Teil eines plastidären Spleißosoms sind, das als RNA-Multiproteinkomplex RNA-Prozessierungsschritte katalysiert. Die zukünftigen Arbeiten werden weitere spleißdefekte Mutanten in die Projektierung einbeziehen, außerdem sollen Funktionsanalysen von RNA-Bindeproteinen deren Beteiligung am Spleißprozess belegen. Beide Experimentalstrategien tragen zur Charakterisierung eines putativen plastidären Spleißosoms bei.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche
• Teilprojekt zu: SFB 480: Molekulare Biologie komplexer Leistungen von botanischen Systemen
• Antragstellende Institution: Ruhr-Universität Bochum
• Teilprojektleiter: Professor Dr. Ulrich Kück