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Die Funktion des Lewis A Epitops während der Pseudomonas syringae Infektion von Arabidopsis thaliana

Projektleitung
Strasser Richard, Projektleiter/in
Laufzeit:
01.04.2016-31.12.2019
Programm:
Joint Projects
Art der Forschung
Grundlagenforschung
Projektpartner*innen
Ghent University, Belgien.
Kontaktperson: Els Van Damme;
Funktion des Projektpartners: Partner
Mitarbeiter*innen
Beteiligte BOKU-Organisationseinheiten
Institut für Pflanzenbiotechnologie und Zellbiologie
Gefördert durch
Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF) , Sensengasse 1, 1090 Wien, Österreich
Abstract
Aufgrund ihrer sesshaften Natur sind Pflanzen besonders stark den sich laufend ändernden Umweltbedingungen ausgesetzt. Unterschiedliche, sich rasch entwickelnde Pathogene wie Viren, Pilze und Bakterien stellen eine große Bedrohung dar und gefährden die weltweite Produktion von Nutzpflanzen. Um sich vor diesen Feinden zu schützen, haben Pflanzen - ähnlich wie Tiere und der Mensch - bestimmte Abwehrmechanismen entwickelt. Wie die Reaktion der Pflanze und die Pflanzen-Pathogen-Interaktion im Detail funktionieren und welche pflanzlichen und pathogenen Faktoren auf molekularer Ebene miteinander in Kontakt treten, ist jedoch bei vielen Pflanzenschädlingen noch nicht ausreichend bekannt. Beim Menschen spielen bei der Infektion mit Pathogenen und der folgenden Immunantwort bestimmte Zuckerketten eine entscheidende Rolle. So können Viren sich an bestimmte Zuckerketten anheften und dadurch in weiterer Folge in die humane Zelle eindringen. Ähnlich Prozesse, die auf einer Protein-Kohlenhydrat-Interaktion beruhen, könnten auch beim Befall von Pflanzen mit bakteriellen Erregern eine Rolle spielen. In diesem Projekt wird die Funktion einer bestimmten Kohlenhydrat-Struktur (Lewis A Epitop) während der Pseudomonas syringae-Infektion in der Modellpflanze Arabidopsis thaliana untersucht. Basierend auf neuen Erkenntnissen nehmen wir an, dass das Lewis A Epitop und ein daran bindendes pflanzliches Protein (ein Lektin mit dem Namen F-Box-Nictaba) wichtige Funktionen während der bakteriellen Infektion und pflanzlichen Immunantwort haben. Um diese Hypothese zu untersuchen, werden bakterielle Infektionstests in verschiedenen Arabidopsis thaliana Mutanten durchgeführt. Darüberhinaus wird der Einfluss des Schaderregers auf die Zuckerstrukturen und das Zucker-bindende Protein mittels Massenspektrometrie und zellbiologischer Methoden charakterisiert. Die Bindung des Lektins an pflanzliche und bakterielle Zuckerstrukturen wird mittels biochemischer Methoden und Bindungsstudien erforscht. Gemeinsam sollen diese neuen experimentellen Ansätze ein besseres Bild über die molekularen Abläufe und die Funktion dieser spezifischen Zuckerstrukturen während der Infektion mit dem bakteriellen Erreger ergeben. Unsere Untersuchungen liefern einen wichtigen Beitrag zum Verständnis eines hochsensiblen Abwehrsystems und können in weiterer Folge zur Entwicklung von neuen Ansätzen zur Bekämpfung von pflanzlichen Schädlingen führen.
Schlagworte
Biochemie; Genetik; Glykobiologie; Pflanzenphysiologie; Pflanzenschutz;
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