Chloroplastid?re Ribonukleoproteine: Stabilit?tsgeber für chloroplastid?re RNAs w?hrend Stressantworten

Chloroplastid?re RNA Prozessierung h?ngt von einer Vielzahl kernkodierter RNA-Bindeproteine ab. Obwohl unser Wissen über die beteiligten Faktoren und die Mechanistik einzelner Prozessierungsschritte kontinuierlich w?chst, ist sehr wenig über die tats?chlich regulierten Schritte chloroplastid?rer Genexpression bekannt. Dasselbe gilt für die Frage, wie plastid?re Gene ko-reguliert werden und wie plastid?re Genexpression an ver?nderte Umweltbedingungen angepasst wird. Wir haben vor kurzem gezeigt, dass chloroplastid?re Ribonukleoproteine (cpRNPs) entscheidend für die globale Stabilit?t und Prozessierung plastid?rer mRNAs in der K?lte sind. Unver?ffentlichte eigene Experimente zeigen zudem, dass cpRNPs global mRNAs binden, die nach Stress von Ribosomen freigesetzt werden. cpRNPs werden abh?ngig von Licht- und Temperaturreizen exprimiert und phosphoryliert. Diese Vorarbeiten zeigen, dass cpRNPs unter Stress in einzigartiger Weise als globale Modulatoren plastid?rer RNA-Reservoirs fungieren. Wir schlagen deshalb vor, die folgenden Fragen zu bearbeiten: I. Wie h?ngen die von cpRNPs definierten mRNA-Reservoirs mit solchen von Ribosomen bestimmten mRNA-Reservoirs zusammen, insbesondere unter verschiedenen Stresseinwirkungen? II. Wie beeinflusst Phosphorylierung die Funktion von cpRNPs und welche Kinase sind für die signalabh?ngige Phosphorylierung zust?ndig? III. Wie tragen cpRNPs zur K?lteresistenz von Arabidopsis bei? IV. Was ist der molekulare Mechanismus hinter den Funktionen von cpRNPs und was sind die genauen Bindestellen von cpRNPs auf chloroplastid?ren mRNAs. Wir werden genomweite quantitative Analysen von cpRNP-Liganden durchführen (RIP-Chip and iCLIP), um die Rolle von cpRNPs und phosphorylierten Formen von cpRNPs w?hrend verschiedener Stressantworten zu bestimmen. Des Weiteren werden wir mittels einer Kombination von biochemischen und genetischen Ans?tze Kinasen identifizieren, die an der Phosphorylierung von cpRNPs beteiligt sind. Zudem werden wir mittels pharmakologischer, genetischer und physiologischer Eingriffe bestimmen, unter welchen Bedingungen cpRNPs relevant für die Stabilit?t von chloroplastid?ren mRNAs sind. Letztlich wollen wir so aufkl?ren, wie der plastid?re RNA Metabolismus von cpRNPs kontrolliert und durchgeführt wird. Dies wird entr?tseln, wie globale Anpassungen plastid?rer Genexpression an Stresssituationen funktionieren und so den Erhalt chloroplastid?rer Funktionen und damit das ?berleben der Pflanze garantieren.