Transkriptionsregulation der Bx-Gene von Zea mays

• Applicant: Professor Dr. Alfons Gierl
• Subject Area: Plant Genetics and Genomics
• Term: from 2003 to 2004
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5400721

Die Biosynthese von Benzoxazinoiden ist ein Modellsystem für die chemische Abwehrstrategie der Gräser. Benzoxazinoide werden entwicklungsspezifisch vor allem im Keimling gebildet und vermitteln der jungen Pflanze einen breiten Schutz gegen Schädlinge. In Mais überwiegt das Benzoxazinoid DIMBOA (2,4-Dihydroxy-7-methoxy-2H-1,4-benzoxazin-3(4H)-on). Die DIMBOA-Biosynthese in Mais ist auf der Ebene der beteiligten Gene und der Funktion der Genprodukte weitgehend aufgeklärt. Ausgehend von dem Befund, daß alle acht isolierten Bx-Gene auf Transkriptebene ein sehr ähnliches Expressionsmuster haben, kann angenommen werden, daß auch bei den regulierenden Transkriptionsfaktoren eine Überschneidung vorliegt. Dies würde ein Auftreten konservierter cis-Elemente im Promotorbereich der Bx-Gene voraussetzen. Ein solches putatives Transkriptionsfaktor-Bindemotiv konnte identifiziert werden. An dieses Sequenzmotiv bindet spezifisch ein Transkriptionsfaktor aus der Klasse der Homeodomain-Leucin-Zipper Transkriptionsfaktoren (HD-Zip). Dieses Klasse wurde bisher nur bei Pflanzen gefunden. Im beantragten Projekt soll mit Hilfe von "Reverser Genetik" geklärt werden, ob der identifizierte Transkriptionsfaktor, der vorläufig als ZmHD-Zipl bezeichnet wird, regulierend in die DIMBOA-Biosynthese eingreift. Parallel dazu soll ZmHD-Zipl mit biochemischen Methoden untersucht werden und damit ein Beitrag zur Charakterisierung der bisher wenig untersuchten Transkriptionsfaktoren von Typ HD-Zip erbracht werden. Diese Untersuchungen sollen begleitet werden von einer detaillierten Expressionsanalyse des Transkriptionsfaktors.

• DFG Programme: Research Grants