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Schriftzug Angewandte Genetik Collage von Motiven der Angewandten Genetik


Dahlem Research School

Member of Dahlem Centre of Plant Sciences (DCPS)

CRC973

Das Maistransposon Activator (Ac): Mechanismus, Regulation und Anwendung
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Activator (Ac) ist ein Mitglied der hAT-Superfamilie aus der Klasse der 'cut-and-paste' Transponierbaren Elemente. Die Transposition von Ac wird ausschliesslich von der Transposase katalysiert, es sind keine anderen Proteine aus dem Wirtsgenom erforderlich. Ac ist daher ein einfach einsetzbares Werkzeug zur Insertionsmutagenese, das nicht nur in Mais sondern auch in vielen anderen Pflanzenarten und in Hefe für das 'Transposon Tagging' eingesetzt wird. Allerdings wird die Transposition von Ac, wie die von vielen anderen Transposons (Wang et al., 2016), von Umwelteinflüssen und zellulären Faktoren moduliert, die nur zum Teil aufgeklärt sind, was den Erfolg von 'gene tagging' Versuchen in einigen Pflanzenarten einschränkt. Um Ac als genetisches Werkzeug zu verbessern verfolgen wir drei Ansätze: (i) Wir untersuchen den Transpositionsmechanimus und die Regulation der Transposition in den Modellorganismen Arabidopsis thaliana und Hefe (Saccharomyces cerevisiae). (ii) Wir entwickeln hyperaktive Ac Transposasederivative die höhere Transpositionsfrequenzen katalysieren (Lazarow et al., 2012).(iii) Wir erproben die Anwendung von Ac zur Insertionsmutagenese in eukaryontischen Mikroorganismen.

Das Transposon Team: Kevin Mielich, Julia Golz


Arabidopsis NRT1.5: Nitrattransporter und Regulator des Kaliumhaushalts nrt1-5roots
Kalium (K) und Stickstoff - meist in Form von Nitrat (NO3-) - sind essentielle Makronährstoffe für alle Gefäßpflanzen. Kalium ist an vielfältigen zellulären Prozesses beteiligt und essentiell für Wachstum und Entwicklung. Nitrat ist die vorwiegende Stickstoffquelle für die meisten Pflanzen. Der Kaliumtransport von der Wurzel in den Spross und die K+-Homeostase im Spross beeinflussen das Nährstoffgleichgewicht, Wachstum und die Stresstoleranz der Pflanzen.
Zur Aufrechterhaltung des Kation/Anion-Gleichgewichts werden bei der Xylembeladung mit K+ in den Wurzeln gleichzeitig NO3- Anionen aufgenommen. Vor kurzem wurden Proteine identifiziert, die sowohl an der Aufnahme von NO3- als auch K+ beteiligt sind. Wie diese Faktoren miteinander wechselwirken ist aber noch unbekannt. Einer dieser Faktoren ist der bidirektionale NO3- Influx/Efflux Transporter NRT1.5. Dieses Protein ist auch an der Regulation der K+ Homeostase im Spross beteiligt, indem es abhängig von der NO3--Verfügbarkeit die Wurzel-zu-Spross Translokation von K+ kontrolliert (Drechsler et al., 2015). Daneben ist NRT1.5 unter Kaliummangel an der Lateralwurzelentwicklung beteiligt (Zheng et al., 2016). Wir studieren die molekularen Funktionen von NRT1.5 und sein Zusammenspiel mit anderen Komponenten des Stickstoff- und Kaliumhaushalts.

Das NRT1.5 Team: Yue Zheng, Navina Drechsler, Florencia Sena, Melinda Kehribar


Priming der Verteidigung von Arabidopsis thaliana gegen Herbivore Priming
Diese Arbeit ist ein Gemeinschaftsprojekt der R. Kunze und M. Hilker Arbeitsgruppen und Teil des Sonderforschungsbereichs SFB973 "Priming and Memory of Organismic Responses to Stress".

Wenn herbivore Insekten ihre Eier auf einem Blatt ablegen, werden einige Tage später die geschlüpften Larven dort zu fressen beginnen und die Pflanze schädigen.
Wenn Pflanzen die Eigelege von Herbivoren erkennen können, liefern ihnen diese einen zuverlässigen Warnhinweis auf bevorstehende Fraßschäden und geben ihnen damit die Chance, sich auf eine verstärkte Verteidigungsreaktion 'vorzubereiten'. Wir haben gefunden, dass Eigelege des Kohlweißlings (Pieris brassicae) auf Arabidopsis thaliana Blättern zu einer verstärkten Abwehrreaktion gegen die Larven führt, während andere Reize wie Kälte oder Pilzbefall keine derartige Reaktion auslösen (Firtzlaff et al., 2016). Wir untersuchen die chemische Identität und Charakteristika des Ei-assoziierten Stimulus, der Arabidopsis vor zukünftigen Fraßschäden warnt, die Funktion der Arabidopsis Gene, die ein verändertes Transkriptionsprofil in fraßgeschädigten Blättern mit oder ohne vorangegangenem Eibesatz zeigen, das molekulare 'Gedächtnis' der Pflanzen für vorangegangene Eiablage, und den Einfluss der Langlebigkeit von Pflanzen (einjährige / mehrjährige) auf die 'Primbarkeit' und die Persistenz des 'geprimten' Zustands.

The Priming team: Jana Oberländer, Malika Kebbi, Navina Drechsler, Clara Gottschalk
© 2017 FU Berlin — Angewandte Genetik | Feedback |
Stand: 25.04.2017