Untersuchungen zum dynamischen Interaktionsnetzwerk von Argonaute-Proteinen während er Interaktion von Pflanzen und Mikroben

• Antragsteller: Professor Dr. Gunter Meister
• Fachliche Zuordnung: Biochemie und Biophysik der Pflanzen ; Biochemie ; Pflanzenzüchtung, Pflanzenpathologie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 433194101

Während der Interaktion von pathogenen oder symbiotischen Mikroorganismen und Pflanzen werden Moleküle ausgetauscht, die zur Bekämpfung oder auch zur Koexistenz der beiden Spezies beitragen. Eine wichtige Molekülklasse sind kleine RNAs und dieser Prozess ist auch als cross-kingdom RNAi bekannt. Solche kleinen RNAs brauchen allerdings die jeweilige zelluläre Maschinerie um Funktionen ausüben zu können. Die Bindung an ein Mitglied der Argonaute-Proteinfamilie ist hierzu entscheidend. Dieser komplexe Prozess wird als Argonaute loading bezeichnet und ist gerade im Bereich der Anwendung von kleinen RNAs in Pflanzen oder in cross-kingdom RNAi völlig unverstanden. Es ist daher das Ziel unseres Antrages die Beladung und die daraus resultierenden Interaktionen der jeweiligen Argonaute-Proteine genau zu verstehen. Hierzu planen wir Werkzeuge zur Isolation und spezifischen Inhibition von Argonaute-Proteinen zu entwickeln und diese in den verschiedenen biologischen Systemen der FOR zur Anwendung bringen. Wir planen die RNA- und Protein-Interaktionslandschaft der Argonaute-Proteine während des Kontaktes zwischen Pflanzen und Mikroorganismen genau zu untersuchen und zu charakterisieren. Darüber hinaus wollen wir post-translationale Modifikationen identifizieren und diese durch Mutationsanalysen in den jeweiligen Projekten mit der Effizienz von cross-kingdom RNAi in Verbindung bringen. Schließlich planen wir ein biochemisches in vitro System zu etablieren, was erlaubt den genauen Mechanismus des Transfers kleiner RNAs zwischen zwei phylogenetisch weit entfernten Spezies zu studieren. Die Expertise und die biologischen Systeme der FOR erlauben es unsere biochemische Expertise in diesen Systemen anzuwenden.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 5116: “exRNA”: Kommunikation in der Wirtspflanzen-Mikroben-Interaktion durch extrazelluläre RNA