Genom-Editierung von regulatorischen Regionen im Pflanzengenom hat das Potenzial schnelle Verbesserungen von Nutzpflanzen zu ermöglichen und damit zur Ernährungssicherheit beizutragen. In diesem Projekt werde ich cis-regulatorische Elemente von Pflanzen und deren Interaktionen—die regulatorische Grammatik—untersuchen und Methoden für die Genom-Editierung von regulatorischer DNA entwickeln. Die Genexpression wird durch cis-regulatorische Elemente wie Promotern, Enhancer, Silencer und Insulatoren kontrolliert. Die Genom-Editierung von solchen Elementen ist eine vielversprechende Strategie, um Eigenschaften von Nutzpflanzen zu verbessern. Mutationen in regulatorischen Regionen führen oft zu Gewebe- oder Umweltbedingungsspezifischen Veränderungen der Genexpression und können daher weniger schädlich sein als Mutationen in genkodierenden Regionen. Evolution und Domestikation haben oft auf regulatorische DNA eingewirkt. Uns fehlt jedoch bisher ein ausreichendes Verständnis von cis-regulatorischen Elementen und der regulatorischen Grammatik, um Genom-Editierung von regulatorischen Elementen routinemäßig zur Verbesserung von Nutzpflanzen einzusetzen. Ich habe „plant STARR-seq“, eine Hochdurchsatz-Methode zur Charakterisierung von cis-regulatorischen Elementen, entwickelt. In diesem Projekt werde ich „plant STARR-seq“ verwenden, um unser Verständnis der Genregulation in Pflanzen zu erweitern: (1) Ich werde Insulatoren und Silencer in Pflanzen charakterisieren, da diese Elemente benötigt werden für eine präzise Kontrolle über die Expression von Transgenen für effiziente Genom-Editierung von Nutzpflanzen; (2) ich werde die Interaktionen innerhalb und zwischen cis-regulatorischen Elementen untersuchen; und (3) ich werde erforschen wie Interaktionen zwischen cis-regulatorischen Elementen und in trans agierenden Proteinen die Genregulation in Pflanzen beeinflussen. Diese Untersuchungen werden zu einem umfassenden Verständnis der Regeln, welche die Aktivität und Stärke von regulatorischer DNA in Pflanzen bestimmen, führen und es uns ermöglichen die pflanzliche Genregulation zu prognostizieren und zu manipulieren. Parallel zur Untersuchung der regulatorischen Grammatik werde ich eine Methode zur Transgen-freien Genom-Editierung von cis-regulatorischen Elementen entwickeln. Aktuelle Techniken zur gezielten Genom-Editierung von Pflanzen müssen sich Skepsis gegenüber transgenen Organismen und Bedenken wegen unbeabsichtigten Mutationen stellen. In diesem Projekt werde ich einen alternativen Ansatz zur Genom-Editierung entwickeln bei dem die DNA-verändernden Proteine in Agrobakterien exprimiert und anschließend in die Pflanzenzellen exportiert werden, ohne dabei gleichzeitig auch DNA zu übertragen. Diese Methode führt zu Transgen-freien Pflanzen und reduziert die Zahl von unbeabsichtigten Mutationen, da die DNA-verändernden Proteine nicht konstitutiv produziert werden.
Der Klimawandel und das rapide Bevölkerungswachstum stellen die Nahrungsmittelproduktion vor eine große Herausforderung. Kulturpflanzen mit hoher Nährstoffqualität, wie zum Beispiel Körneramarant, haben ein hohes Potential zur Ernährungssicherung der Zukunft beizutragen. Um zu verstehen wie Pflanzen sich an veränderte Umwelten anpassen können, ist detailliertes Wissen über die genetische Vielfalt und anpassungsrelevante Merkmale notwendig. Anpassungsmerkmale beinhalten nicht nur morphologische, sondern auch physiologische und intrinsische Merkmale, wie das Pflanzenionom. Die weltweite Ausbreitung von Kulturpflanzen ist ideal, um die Anpassung an neue Umwelten zu untersuchen. Auch vernachlässigte Kulturpflanzen haben sich im letzten Jahrtausend über ihr Donestikationszentrum hinaus ausgebreitet. Bevor Körneramarant sich ausbreitete, wurden drei Arten unabhängig voneinander vom gleichen Vorfahren domestiziert. Später kolonisierte Amarant auch Indien, wo sich in den letzten 400 Jahren lokale Landrassen, die gut an ihre neue Umwelt angepasst sind, entwickelten. Unsere Vorarbeiten deuten darauf hin, dass alle drei domestizierten Arten zu heutigen indischen Landrassen beitrugen. Darüber hinaus ist zu vermuten, dass lokale angepasste wilde Amarantarten adaptive genetische Variation zur Anpassung der Kulturpflanze an die neue Umwelt beisteuerten. In diesem Projekt verbinden wir Populations-, quantitative und molekulare Genetik, um die Anpassung während der Ausbreitung von Kulturpflanzen zu verstehen. Mit der Einführung von Amarant nach Indien, werden wir die morphologischen, ionomischen und genomischen Veränderungen untersuchen, um die Herkunft adaptiver genetischer Variation zu verstehen. Darüber hinaus werden wir die molekulare Basis agronomischer und qualitätsrelevanter Merkmale beleuchten. Wir haben vor, die Funktion von Schlüsselkandidatengenen mit Hilfe von Expressionsanalysen und Genomeditierung in Amarant zu validieren. Diese deutsch-indische Kollaboration bringt die Pflanzenzüchtungsforschung und ionomische Expertise des indischen Partners mit der evolutionsgenomischen Expertise des deutschen Partners zusammen, um Synergien dieser Felder zu nutzen. Im speziellen, werden wir 300 Körneramarantakzessionen an drei unterschiedlichen Standorten in Indian morphologisch und ionomisch vergleichen. Diese Daten werden wir mit genomweiten genetischen Markerdaten verbinden, um adaptive Variation zu detektieren und Gene, die für die Anpassung relevant sind, funktionell validieren. Der Vergleich mit genetischer Variation von lokalen Wildarten wird es erlauben, deren Beitrag zur Anpassung von Körneramarant zu verstehen. Durch dieses gemeinschaftliche Projekt werden wir zum Verständnis, wie Kulturpflanzen sich an neue Umwelten anpassen und welche Quellen adaptiver Variation vorhanden sind, beitragen. Wir planen Gene zu identifizieren, die den Nährstoffgehalt regulieren und deshalb zur Verbesserung der Amarantqualität und zu Ertragssteigerungen beitragen können.
Die Rotbuche (Fagus sylvatica L.) ist eine der wichtigsten Baumarten Europas mit großer ökologischer, ökonomischer und kultureller Bedeutung. Obwohl eine zunehmende Beeinträchtigung durch den Klimawandel vorhergesagt wird, bieten die breite ökologische Amplitude und das hohe Maß an genetischer Vielfalt ein großes adaptives Potential. In diesem Projekt möchten wir die Rolle struktureller genetischer Variation bei der adaptiven Differenzierung und die Effekte von Genotyp-Umwelt Interaktionen in zwei parallelen Versuchsflächen in Frankreich und Deutschland untersuchen, um zu verlässlicheren Vorhersagen über die zukünftige Stabilität von Buchenwaldökosystemen beizutragen. Dazu planen wir zuerst ein Pangenom der Buche zu generieren. Dieses Pangenom wird die genomweite strukturelle genetische Variation, d.h. große DNA-Sequenzpolymorphismen wie Insertionen oder Deletionen, über das Verbreitungsgebiet abbilden. Dafür werden wir 24 genetisch diverse Buchenindividuen aus verschiedenen geographischen Regionen und mit verschiedenen Phänotypen auswählen, sequenzieren und assemblieren. Zusätzlich werden wir Drohnen-basierte Hochdurchsatz-Phänotypisierungen adaptiver Merkmale, wie beispielsweise dem Blattaustrieb, auf den zwei Versuchsflächen durchführen. Diese Flächen umfassen Bäume aus 102 über das Verbreitungsgebiet der Buche verteilten Populationen. Durch das Mapping von Resequenzierungsdaten von je 1.000 und 1.800 Individuen der französischen und der deutschen Fläche auf das Pangenom können wir pangenomweite Assoziationsstudien (panGWAS) und pangenomische Genotyp-Umwelt Assoziationen (panGEAs) rechnen. Anschließend werden wir unterschiedliche Effekte der identifizierten Genvarianten unter den zwei Umweltbedingungen analysieren. Das Ausmaß dieser Genotyp-Umwelt Interaktionen spielt eine wichtige Rolle bei der genomischen Vorhersage von der Leistungsfähigkeit von Bäumen unter aktuellen und zukünftigen Klimabedingungen. Schließlich möchten wir potentielle Effekte von natürlicher Selektion auf den zwei Flächen innerhalb einer Generation untersuchen. Zusammenfassend soll dieses Projekt unser Wissen über die genetischen Grundlagen lokaler Anpassung bei der Buche erweitern und Vorhersagen über die zukünftige Stabilität von Buchenwäldern verbessern.
Pflanzenpopulationen müssen sich ständig an veränderte Umweltbedingungen anpassen. Die treibende Kraft für Anpassung sind Mutationen und Rekombination. Während der Einfluss von Punktmutationen in den letzten Jahren detailliert untersucht wurde, wurde dem Einfluss der genomischen Landschaft auf lokale Anpassung weniger Aufmerksamkeit geschenkt. Es gibt jedoch einige Beispiele, die die Wichtigkeit von Rekombination und „Chromatin Accessibility” (CA) für phänotypische Anpassung zeigen. CA und Rekombinationsraten selbst können sich jedoch verändern. Daher beeinflussen diese Faktoren nicht nur die Anpassung einer Population, sondern werden unter Umständen selbst durch Selektion geformt. Auf populationsgenetischem Level hinterlässt Anpassung ein verändertes Diversitätsmuster auf dem Genom. Nicht nur Gene die direkt unter Selektion stehen zeigen eine reduzierte genetische Diversität, sondern aufgrund von Linkage Disequilibrium, auch neutrale Positionen in der Nähe von funktionalen Regionen. Die Verbreitung solcher Hintergrundselektion ist weitgehend unbekannt, hat jedoch strake Auswirkungen auf die Interpretation von beobachteten Diversitätsmerkmalen. Die Domestizierung von Kulturpflanzen ist ein gutes Modell für die Anpassung von Pflanzen an ihre Umgebung, da Selektionsziele bekannt sind und oft der Vorfahre der angepassten Population oft bekannt und zugänglich ist. Körneramarant wurde dreimal unabhängig voneinander vom gleichen Vorfahren domestiziert. Er stellt daher ein ideales System für die Untersuchung des Einflusses von CA und Rekombination auf die Domestizierung von Kulturpflanzen und die Folgen von Hintergrundselektion dar.In diesem Projekt möchten wir unabhängige rekombinationskarten für jede der drei Körneramarantarten und ihren wilden Vorfahren erstellen. Dies wird uns die Kartierung von Anpassungsmerkmalen und vergleichende Analysen der Rekombinationslandschaft erlauben. Darüber hinaus werden wir mehrere CA-Karten für die verschiedenen Arten und verschiedene Gewebe erstellen, um die Stabilität von CA zu untersuchen. Durch die Kombination von Rekombinations- und Chromatindaten werden wir den Einfluss dieser Faktoren auf die Domestizierung von Kulturpflanzen im generellen untersuchen. Es ist zu erwarten, dass sich sowohl CA als auch die Rekombinationslandschahft während der Domestizierung verändert haben und sich eventuell unterschiedlich in den drei domestizierten Amarantarten angepasst haben.Mit offenem Chromatin als Schätzer für den funktionalen Teil des Genoms und individuellen Rekombinationskarten werden wir die Muster von Hintergrundselektion in Amarant und deren Veränderung während der Domestizierung untersuchen. Wir untersuchen ob sich diese Muster trotz der gemeinsamen Abstammung, zwischen den Körneramrantarten unterscheiden. Unsere Ergebnisse werden neue Erkenntnisse über die Wechselwirkung von genomischer Landschaft und Kulturpflanzenevolution liefern.
Das wirtsassoziierten Mikrobiom ist von überragender Bedeutung für die Gesundheit und Fitness von Pflanzen. Auf Pflanze Mikrobiom Interkationen basierende Innovationen bieten eine neue Strategie für eine nachhaltige Landwirtschaft. Nützliche Assoziationen zwischen dem Bodenmikrobiom und dem pflanzlichen Wurzelsystem führt zur Rekrutierung und Aktivierung von Mikroorganismen, die einen großen Nutzen für die Verbesserung der Pflanzenproduktivität und der Ökosystemfunktion bringen. Das übergeordnete Ziel des vorgeschlagenen Projekts ist es, ein mechanistisches Verständnis der Koadaptation der Wirtswurzeln mit ihrem Rhizosphären-Mikrobiom und der genetischen Basis von vorteilhaften Wurzel-Mikroben-Assoziationen zu erhalten, die zur verbesserten Maisleistung beitragen. Wir werden den koadaptiven Vorteil der Wirtsassoziation mit dem Rhizosphären-Mikrobiom untersuchen und herausfinden, wie verschiedene Umweltfaktoren den Aufbau und die Differenzierung des Rhizosphären-Mikrobioms während der Maisdomestikation vorantrieben (Arbeitspaket 1). Als Zweites wollen wir die genetischen Grundlagen der kausalen Beziehungen zwischen dem Rhizosphärenmikrobiom, der genetischen Variation des Wirts und der Wirtsgenregulation verdeutlichen, die vorteilhafte wurzelassoziierte Merkmale und die Maisleistung beeinflussen (Arbeitspaket 2). Gegen Ende des Projekts werden wir repräsentative Schlüsselgene und Schlüsselmikroben mittels reverser Genetik und synthetischer Gemeinschaften funktional validieren. Diese Ergebnisse werden den Weg für eine verbesserte Pflanzenzüchtung und den Einsatz mikrobieller Ressourcen ebnen, um die zukünftige Nahrungsmittelproduktion und eine effiziente Ressourcennutzung in der Landwirtschaft zu sichern.
Da die Domestizierung von Kulturpflanzen auf einer phylogenetischen Zeitskala ein junges Ereignis ist, sind Kultur- und verwandte Wildformen oft miteinander kreuzbar. Wenn beide in Nachbarschaft zueinander vorkommen, kann es zu natürlicher Hybridisierung kommen. Falls der potentiell bidirektionale Genfluss zwischen Wild- und Kulturformen die Fitness erhöht, können Hybridschwärmen entstehen. Diese tragen, z. B. im wilden Hintergrund, vorteilhafte Allele, die sich aus einer domestizierten Einkreuzung ableiten. Gerste (Hordeum vulgare L.) ist eine wichtige Kulturpflanze, deren Domestikationsprozess von Archäologen, Genetikern und Molekularbiologen intensiv erforscht wurde. In den vergangenen Jahrzehnten haben Botaniker sogenannte “mehrzeilige Wildgersten“ beobachtet, d. h. wildwachsende Gersten mit drei fertilen Blütchen je Ährenknoten, was als Schlüsselmerkmal der Kulturform gilt. Es gibt mehrere Möglichkeiten, wie diese eigentümlichen Zwischenformen entstehen können: (i) Hybridisierung zwischen Wild- und Kulturformen; (ii) spontane Mutation von Domestikationsgenen; und (iii) De-Domestikation durch genetische Rekombination. Unsere bisherigen Ergebnisse deuten darauf hin, dass sechszeilige Wildgerstenpopulationen in Israel Hybridschwärme mit Allelen der Kulturform in einem wilden Hintergrund sind, und erlauben die Vermutung, dass adaptive Einkreuzung eines domestizierten Allels des Gens SIX ROWED SPIKE1 (Vrs1) in unkrautige Formen stattgefunden hat. Um diese Hypothese zu testen, wollen wir die folgenden Experimente und Analysen durchführen: (i) populationsgenomische Analysen von neugesammelten mehrzeiligen Wildgersten aus Israel sowie sympatrischen zweizeiligen Genotypen, um genomischen Spuren von Genfluss zu detektieren; (ii) ökophysiologische Experimente, um die Auswirkungen der Mehrzeiligkeit auf die Fitness in unkrautigen Formen zu verstehen; sowie (iii) genetische Kartierung der unkrautigen Wuchsform in Kreuzungspopulationen, um die genetischen Faktoren zu identifizieren, welche die Anpassung von Wildgerste an ein landwirtschaflich geprägtes Habitat bestimmen. Unter Ausnutzung der Gerste als genetischen Modellorganismus für die Pflanzendomestikation wird unser Vorhaben die Anpassungsprozesse von Wildpflanzen an einen vom Menschen geschaffenen Lebensraum beleuchten.
Die Wechselwirkung der Wurzeln mit ihrem Mikrobiom ist für die Gesundheit und Fitness der Pflanzen von entscheidender Bedeutung. Durch das Verständnis der molekularen und genetischen Grundlagen der wurzelhaarabhängigen vorteilhaften Wechselwirkungen zwischen Wurzel und Mikroben wird es möglich sein Pflanzen zu züchten, die auf landwirtschaftlichen Böden mit geringer Nährstoffverfügbarkeit eine überlegene Leistung zeigen und somit der Einsatz von Mineraldünger reduziert werden kann.Das übergeordnete Ziel der zweiten Phase des SPP 2089 besteht darin, die wurzelhaargesteuerte Selbstorganisation des Rhizosphären-Mikrobioms zu verstehen und dessen Einfluss auf die Morphologie, Anatomie und Genexpression der Wirtswurzel zu untersuchen. In diesem Projekt werden wir die Komplexität der Wechselwirkungen der Wirtswurzeln mit Bodenmikroben aufdecken, indem wir mittels RNA-Sequenzierung und 16S-rRNA-Gensequenzierung die Transkriptome und Mikrobiome verschiedener Wurzeltypen und Wurzelzonen von genetisch verschiedenen Wurzelhaarmutanten in unterschiedlichen Bodentexturen (Lehm und Sand) miteinander kombinieren werden. Aus diesen Untersuchungen werden wir Kandidatengene identifizieren können, die mit Schlüsselmikroben interagieren. Der physiologische Zusammenhang zwischen den identifizierten Kandidatengenen und den Schlüsselmikroben wird uns helfen verschiedene morphologische und anatomische Eigenschaften der verschiedenen Wurzeltypen bestimmen zu können. Darüber hinaus werden wir die räumliche Verteilung von Schlüsselgenen und Schlüsselmikroben durch fluoreszierende In-situ-Hybridisierung untersuchen. Aus diesen Ergebnissen werden wir schließlich synthetische Gemeinschaften von repräsentativen Schlüsselmikroben entwickeln, um deren Rolle bei der Genregulation in Mais zu validieren. Mit Hilfe unserer hausinternen revers-genetischen BonnMu Mutanten Datenbank werden wir neue Mutanten identifizieren, die einen Gendefekt in der Biosynthese von Sekundärmetaboliten aufweisen.
Die Erkennung pathogener Effektorproteine durch intrazelluläre Immunrezeptoren der Nukleotid-bindenden Leucin-reichen Repeat-Rezeptor (NLR)-Familie löst eine Effektor-getriggerte Immunität (ETI) aus. Gegenwärtig wird angenommen, dass bei pflanzlichen NLR Proteinen, insbesondere CNLs (Coiled-Coil (CC)-Domänen enthaltenden NLRs) und Helfer-NLRs, die Aktivierung zur Bildung eines oligomeren Komplexes an der Plasmamembran führt, wobei die N-terminale alpha-Helix der CC-Domänen eine membrandurchdringende Pore bilden könnte, welche für die Initiierung des Zelltodes in der ETI erforderlich ist. Wir haben zu einer wichtigen Studie beigetragen, die das Modell der Porenbildung und der Lokalisation an Membranen unterstützt. Eine Membranlokalisierung ist für die Funktion vieler CNLs wichtig und wird oft durch die CC-Domäne vermittelt. Wir fangen gerade erst an die genauen Mechanismen der CNL-vermittelten Zelltod-Antwort während der ETI oder Autoimmunität zu verstehen. Wir haben phylogenetisch verwandte CNLs identifiziert, welche eine potentielle N-terminale Myristoylierungs- und Palmitoylierungsstelle (PM) aufweisen. In Arabidopsis umfasst diese PM-CNL Familie gut charakterisierte CNLs wie RPS5, SUMM2, SUT1 oder UNI. Ein PM CNL, das At1g61300/PM5, hat eine Variante der CC-Domäne, welche eine 115 Aminosäuren Deletion aufweist. Genauere Charakterisierungen dieses 'verkürzten' PM-NLRs konnten zeigen, dass PM5 trotz der Deletion eine kanonische Zelltodaktivität besitzt. Desweiteren ist die Expression der ersten 60 Aminosäuren ausreichend um Zelltod einzuleiten. PM5 ist am Golgi und dem Tonoplasten lokalisiert und seine Expression induziert eine Vesikulation der Vakuole, sowie eine Expansion des Zellkerns. Interessanterweise sind pm5-Mutanten, wie auch Mutanten anderer Mitglieder dieser PM-CNL-Klasse, anfälliger für Infektionen mit dem virulenten Bakterium Pseudomonas syringae, was auf eine wichtige Funktion für die Pflanzenimmunität hinweist. Wir haben einen einzigartigen experimentellen Rahmen für die Analyse des CNL-vermittelten Zelltods geschaffen, indem wir verschiedene Ansätze nutzen, um Mechanismen der Regulation und Aktivität dieses verkürzten CNLs PM5 aufzudecken - ein einzigartiges CNL, das möglicherweise durch die Evolution auf die minimal erforderlichen Merkmale für die CNL-Funktion reduziert wurde. PM5 ist ein außergewöhnliches Beispiel, um neue und wichtige Einblicke in die minimalen Anforderungen für CNL-Zelltodaktivität, Immunfunktionen und Regulation zu erhalten. Wir werden untersuchen, wie pm5-Mutanten die pflanzliche Immunität beeinflussen und welche Immunsektoren/Regulatoren für PM5-induzierte Phänotypen erforderlich sind. Darüber hinaus wollen wir Komponenten identifizieren, welche die PM5-Funktion regulieren und für nachgeschaltete Reaktionen erforderlich sind, die durch PM5-(Auto-)Immunität ausgelöst werden. Weiter wollen wir die molekularen Mechanismen des PM5-vermittelten Zelltods und der PM5-ausgelösten vakuolären Vesikulation aufklären.
Obwohl Mikroalgen wesentlich zur globalen CO2-Fixierung beitragen, sind ihre Interaktionen mit anderen Mikroben kaum bekannt. Wir haben entdeckt, dass das Bakterium Pseudomonas protegens das Wachstum der Bodenalge Chlamydomonas reinhardtii hemmt, sie entgeißelt und ihre Morphologie verändert. Daran ist eine Vielzahl bakterieller Waffen beteiligt, wie ein cyclisches Lipopeptid und ein Polyin. Die Interaktion wird von abiotischen und biotischen Faktoren beeinflusst. Wir werden nun die beteiligten Regulationsmechanismen im Detail untersuchen und sie mit einem marinen Chlamydomonas-basierten Modellsystem vergleichen, um zum Verständnis der Primärproduktion und zur Kontrolle von Algenblüten beizutragen.
Aktuelle Studien haben gezeigt, dass extrazelluläre (ex) RNAs zwischen Wirtspflanzen und Mikroben während einer Infektion in beide Richtungen transportiert werden können. Diese exRNAs können erhebliche Auswirkungen auf die Entstehung und den Verlauf der Interaktion haben. Während der organismenübergreifende (cross-Kingdom, ck) RNA-Transfer von Mikroben auf die Pflanze Gene der Wirtsimmunität hemmen kann, können RNAs der Wirtspflanze die Expression von virulenz- oder pathogenitätsbezogenen Genen behindern. Bislang sind jedoch nur einige wenige exRNAs (die Spitze des Eisbergs) charakterisiert worden, so dass die Funktion(en) der großen Mehrheit der exRNAs unerforscht sind. Auf mechanistischer Ebene können die exRNAs sowohl der Pflanze als auch des Pathogens als reine RNAs transportiert werden, an RNA-bindende Proteine (RBPs) gebunden sein oder mit membranumschlossenen extrazellulären Vesikeln (EVs, evRNAs) assoziiert sein. Wie RNAs für den Transport ausgewählt und sortiert werden und wie sie auf Empfängerzellen, z. B. in anderen Organismen, übertragen werden, ist nicht gut verstanden. Unsere zentrale Hypothese ist, dass die Kommunikation über exRNA ein häufiges Phänomen bei verschiedenen Interaktionen zwischen Pflanzen und Mikroben ist und auf konservierten biologischen Mechanismen beruht. Die Aufklärung dieser Mechanismen birgt daher ein hohes Potenzial zur Verbesserung der Produktivität und Gesundheit von Pflanzen. Dieses Konsortium hat das gemeinsame Ziel, ein mechanistisches Verständnis der exRNA-Kommunikation zwischen Pflanzenwirten und pathogenen wie auch nützlichen Mikroben zu entwickeln. Konkret planen wir, (i) die Wege des ckRNA-Transfers zwischen Pflanzen (einschließlich der experimentellen Modellpflanze Arabidopsis thaliana und wichtiger Nutzpflanzenarten) und verschiedenen pathogenen oder nützlichen Mikroben (Bakterien und Pilze) zu untersuchen, (ii) die Schlüsselfaktoren zu entdecken, die an der Auswahl, der Sortierung und dem Transport von exRNAs und ckRNA-Transfer beteiligt sind, und (iii) die molekularen Ziele und funktionellen Auswirkungen von exRNAs und ckRNA-Transfer in Empfängerzellen zu identifizieren. Um dieses Ziel zu erreichen, vereint das Konsortium Experten mit Expertisen auf den Gebieten der nicht-kodierenden RNA, des RNA-Transports, der RNA-Protein-Interaktion, der RNA-vermittelten organismenübergreifenden Kommunikation und der EV-Biologie, darunter Pflanzenpathologen, Mykologen, Molekular- und Zellbiologen, Biochemiker und Bioinformatiker.
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