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Eine große Aufgabe für die kleine RNA von Pflanzen

Die multifunktionale „small silencing RNA“ (siRNA, kleine stilllegende RNA) von Pflanzen spielt ebenfalls bei Stress und Immunreaktionen, bei der Hormonregulation und bei der Entwicklung von Phasenübergängen eine Rolle. EU-Forscher untersuchten, wie diese innerhalb der Pflanze migriert, um diese Aufgaben zu erfüllen.
Eine große Aufgabe für die kleine RNA von Pflanzen
Die Koordinierung in Pflanzen erfolgt global über eine Regulierung der Genexpression. Neue Forschungserkenntnisse deuten darauf hin, dass siRNA-Bewegungen, die anhand des Gefäßgewebes in Pflanzen über Poren in den Zellwänden benachbarter Zellen, Plasmodesmata (PDs), erfolgen, für die Modulation des Gen-Outputs verantwortlich sind.

Im Rahmen des Projekts MCCLDMS (Mechanisms and parameters controlling cell-to-cell and long-distance movement of plant small RNAs) wurde beleuchtet, welche Parameter genau diese siRNA-Bewegungen von Zelle zu Zelle steuern.

Die Forscher entwickelten mehrere Instrumente, um die siRNA-Bewegungen innerhalb der Pflanze zu identifizieren und zu verfolgen. Es wurden zwei Arten von Expressionsvektoren zur Erzeugung transgener Pflanzenlinien verwendet, indem ausgewählte Gene eingeführt worden waren.

Es wurde ferner mobile siRNA zusammengestellt, um die jeweiligen Sequenzen im Ursprungsgewebe sowie im Empfängergewebe zu analysieren. Es wurden darüber hinaus über eine Identifizierung von PDs direkte Beweise für siRNA-Bewegungen gesammelt.

Mobile siRNA, die sich mindestens zwei Zellschichten von der Spenderzelle entfernt befand, wurde erfolgreich entdeckt. Die Analyse der Gensequenzierung ergab, dass jede über einen bestimmten genetischen Loki erzeugte siRNA per se als zellenlose autonome siRNA-Spezies fungiert, ohne zwischen mobiler und nicht mobiler siRNA zu unterscheiden.

Das Projektteam betrachtete ebenfalls die Mechanismen, die hinter microRNA-Bewegungen stehen. Die Resultate legen nahe, dass diese im Vergleich zu siRNA ein anderes Steuersystem aufweisen. Dies ist ein vielversprechendes Gebiet für zukünftige Forschung.

Die Projektergebnisse zeigen, dass jede siRNA, die innerhalb der Pflanze erzeugt wird, so transportiert werden kann, dass jedes Gewebe erreicht wird, sofern eine Zytoplasmaverbindung besteht. Dieses Merkmal ermöglicht dieser siRNA Viren sowie Transposon-Infektionen entgegenzuwirken. Die Anwendungsmöglichkeiten sind für die genetische Erzeugung von Anbaupflanzen von Bedeutung, um diese dabei zu unterstützen, Pathogenangriffen standzuhalten.

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Schlüsselwörter

Small silencing RNA, Plasmodesmata, MCCLDMS, Expressionsvektor, Gensequenzierung
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