Genome Editing

Unsere Arbeitsgruppe nutzt "Genome Editing" zur Entwicklung von Nutzpflanzen wie Reis, Kartoffel, Erdnuss oder Senf, mit verbesserten Eigenschaften. Dazu entwickeln wir neue TALEN- und CRISPR-Werkzeuge und erforschen die Strategie pflanzlicher Schädlinge.

BAKTERIELLE PFLANZENPATHOGENE UND IHRE WAFFEN

Zwei Organismen kämpfen ums Überleben. Der Prokaryot zielt darauf ab, Nährstoffe zu erhalten, während der Eukaryot darauf abzielt, die Integrität seiner Zellen zu schützen. Pflanzen sind durchaus in der Lage, sich zu verteidigen, deshalb können nur spezialisierte Pathogene sie kolonisieren.

Diese Pathogene haben ausgeklügelte molekulare Waffen entwickelt. Pseudomonas syringae und Xanthomonas-Bakterien verwenden ein Typ-III-Sekretionssystem (T3SS), um ca. 30 verschiedene Effektorproteine in Pflanzenzellen zu injezieren (Abb. 1). Diese Effektoren manipulieren die Wirtszelle von innen heraus (Abb. 2). In unserer Arbeitsgruppe untersuchen wir ihre molekularen Aktivitäten.

TALEs (Transcription Activator-Like Effectors) reispathogener Xanthomonas oryzae induzieren pflanzliche SWEET-Zuckerexporter. X. oryzae-Stämme können bis zu 26 verschiedene TALEs besitzen. In diesem Zusammenhang erforschen wir, welche Pflanzengene die Ziele dieser TALEs sind (Abb. 3)

Pflanzenzellen werden angegriffen. (1) Bakterielle Effektorproteine (blau) werden über ein Sekretionssystem Typ III (rot) in die Pflanzenzellen injiziert.
(2) In der Pflanzenzelle interagieren die Effektoren mit Wirtskomponenten und werden zu subzellulären Stellen transportiert.
(3) TALEs von Xanthomonas binden an Promotoren im pflanzlichen Zellkern und induzieren die Expression bestimmter pflanzlicher Gene.

LEITUNG

Prof. Dr. rer. nat. Jens Boch
Adresse
Herrenhäuser Straße 2
30419 Hannover
Gebäude
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