Exploring topoisomer distributions in minichromosomes to characterize geminiviral dynamics

• Applicant: Professor Dr. Holger Jeske (†)
• Subject Area: Plant Genetics and Genomics
• Term: from 2004 to 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5442538

Geminiviren haben in den letzten dreißig Jahren einen weltweiten Siegeszug durch Kulturpflanzen und Wildkräuter angetreten. Sie verursachen dramatische Ernteeinbrüche, werden aber auch gerne von Gärtnern auf Zierpflanzen vermehrt, weil sie ornamentale Mosaike erzeugen. Ob sie Schaden anrichten, von Vorteil sind oder unerkannt bleiben, hängt von einem komplexen Wechselspiel von Wirtsfaktoren, Umweltbedingungen und ihrer Durchschlagskraft ab. Bisher sind, mit extrem wenigen Ausnahmen, keine echten Resistenzgene gegen Geminiviren gefunden worden. Die Auseinandersetzung von Wirt und Geminivirus hat sich als Wettlauf zwischen pflanzlicher Abwehrstrategie und viraler Gegenwehr herausgestellt. Molekular spiegelt sich dies im Silencing viraler Gene, in der Suppression des Silencing durch das Virus und in einer Vielfalt von viralen Replikationswegen nieder. Dabei ist die Regulation der viralen Chromatinstruktur von zentraler Bedeutung. Wir haben erstmalig zeigen können, dass Geminiviren Minichromosomen bilden und variable Subtypen über Nukleosomenpositionierung und -phasing vermehren, je nachdem in welcher Phase der Pflanzenentwicklung sie vorkommen. Im Projekt sollen diese Subtypen molekulargenetisch feinkartiert werden und ihr Auftreten mit der Pathogenese der Pflanzen korreliert werden. Insbesondere soll geprüft werden, ob eine Modifikation des Chromatins (Methylierung, Acetylierung der Histone, Methylierung der DNA) ausschlaggebend für das Infektionsgeschehen ist.

• DFG Programme: Research Grants