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ERC

SAMIT Ergebnis in Kürze

Projektreferenz: 204575
Gefördert unter: FP7-IDEAS-ERC
Land: Israel

Die Mechanismen hinter der Regulation des Pflanzenstoffwechsels

Gene und Proteine, die an der Regulation von Stoffwechselwegen in Tomatenpflanzen beteiligt sind, wurden von EU-geförderten Pflanzenbiologen untersucht.
Die Mechanismen hinter der Regulation des Pflanzenstoffwechsels
Mit Hilfe des Projekts SAMIT (Systems analysis of plant metabolism through the integration of heterogeneous data from genetics, informatics and metabolomics) wurden die Gen- und Proteinnetze entschlüsselt, welche die Aktivitäten von Stoffwechselwegen während der Entwicklung und Stressreaktionen koordinieren.

Forscher richteten zunächst die analytischen Instrumente ein, die für umfassende ungerichtete Metaboliten-Assays erforderlich sind, welche auf Massenspektrometrieverfahren basieren. Des Weiteren wurde eine Population von Tomatenmutantenlinien hergestellt, welche eine große Anzahl dominanter Mutanten beinhalteten. Dieses Mutantenverzeichnis wurde zur Identifizierung wichtiger Komponenten für die Regulation von Stoffwechselwegen in Pflanzen genutzt.

Die Population wurde auf neue Mutanten und Gene hin untersucht, welche mit den Projektforschungsinteressen verbunden waren. Ein visuelles Screening, Assays mit hohem Durchsatz und ungerichtete Metabolitenanalysen wurden unter Anwendung eines Flüssigchromatographie-Massenspektrometrieverfahrens (liquid chromatography - mass spectrometry, LC-MS) zur Untersuchung unterschiedlicher Metaboliten genutzt. Es wurde zudem anhand der Darstellung von Transposonen, der DNA-Sequenzen, die innerhalb des Genoms die Position ändern können und somit Mutationen erzeugen oder umkehren, unter Verwendung eines reversiven genetischen Ansatzes (von der Sequenz zum Mutant) ein Screening durchgeführt.

Die über Metabolom- und Transkriptomanalysen erlangten Informationen erwiesen sich im Laufe des Projekts für die Genentdeckung als äußerst hilfreich. Es wurde bspw. festgestellt, dass der gesamte biosynthetische Weg von antinutritiven Komponenten bei Kartoffeln und anderen Solanacea-Arten wie etwa Tomaten aus zehn Genen besteht.

SAMIT bot neues Wissen zur genetischen Steuerung von Stoffwechselwegen, welches bis dato äußerst begrenzt vorhanden war. Es wurden erfolgreich genetische, Genexpressions-, Proteininteraktions- und Stoffwechseldaten integriert, um einen größeren Einblick in die regulatorischen Netze von Pflanzen und die Steuerung des Pflanzenstoffwechsels zu ermöglichen.

Verwandte Informationen

Schlüsselwörter

SAMIT, Stoffwechselweg, Stressreaktion, Metaboliten, Flüssigchromatographie - Massenspektrometrie, Transposon, Metabolom, Transkriptom
Datensatznummer: 188438 / Zuletzt geändert am: 2016-08-31
Bereich: Biologie, Medizin