Virale Suppressoren bei Pflanzen

Im Lauf der Evolution haben Viren Mechanismen entwickelt, mit denen sie den RNA-Silencing-Signalweg deaktivieren, und zwar indem sie entsprechende virale Suppressoren (viral suppressors of RNA silencing, VSR) exprimieren. Das EU-finanzierte Projekt MEVISP (Genetic, biochemical and cell biological mechanisms of virus silencing in plants) untersuchte nun mithilfe von Virenstämmen mit eingeschränkter VSR-Funktion bislang unbekannte Mechanismen des Virus-Silencing.

Um die Komponenten des Silencing-Signalwegs zu untersuchen, wurden Fluoreszenzreporter und Lebendzellmikroskopie eingesetzt, und mit immunologischen Techniken wurde die Position von Schlüsselmolekülen bestimmt.

Den Forschungsergebnissen zufolge befindet sich das wichtigste antivirale Protein DCL4 (Dicer-like protein) im Cytoplasma. Seine Aktivitäten werden durch alternative mRNA-Isoformen gesteuert, die wiederum epigenetisch reguliert werden. Darüber hinaus beobachtete man, dass Silencing-Komponenten während der Virusinfektion ihre Position verändern.

Eine der größten Hürden bei der Entwicklung eines Mutagenesetests, mit dem neue Gene gefunden werden sollten, die Virenschutz vermitteln, war die Wahl des geeigneten Virus. Bei einem zweiten Virus zeigte sich in Vorversuchen keine transgene Instabilität, sodass die Studie nun kurz vor dem Abschluss steht.

In Zusammenarbeit mit internationalen Labors wird MEVISP die neuen Pflanzenlinien/Sorten nun der Forschung zur Verfügung stellen, um den Kenntnisstand zum Virus-Silencing zu erweitern.

Neben Zuchtmöglichkeiten für neue virusresistente Pflanzen wird die Studie neue Erkenntnisse zur Genregulation bei der Samenentwicklung liefern, was der Verbesserung der Lebensmittelsicherheit durch nachhaltigere Agrarmethoden und Landnutzung dient.