Descrizione del progetto
In che modo le piante percepiscono e rispondono alla temperatura
Uno studio recente ha scoperto che le proteine contenenti domini prionici possono funzionare come termosensori per le piante, attraverso un cambiamento di fase dipendente dalla temperatura. Dallo studio è inoltre emerso che un certo numero di regolatori trascrizionali, essenziali per l’induzione di risposte protettive allo stress termico, sono anch’essi controllati da domini prionici e subiscono un cambiamento di fase. Il progetto TROPIC, finanziato dall’UE, determinerà in che modo la variazione del dominio prionico può «sintonizzare» la risposta alla temperatura in modo che le piante possano adattare il loro trascrittoma allo stress termico per rispondere a una soglia appropriata per il loro clima. Il ricercatore determinerà i setpoint di risposta alla temperatura di questi regolatori in vitro, isolando i domini prionici da piante che crescono in regimi di temperatura molto diversi e metterà in relazione il comportamento dei domini prionici con la loro risposta biologica alla temperatura.
Obiettivo
Temperature is a key environmental variable influencing plant distribution. Plants have colonised most habitats, from the tropics to the arctic circle. How plants are able to adapt to climate is of fundamental interest and of particular relevance during a period of rapid climate change, where plants have already been seen to change their phenology and range. Despite much interest in this area, understanding has been limited by our lack of knowledge of the mechanisms underlying temperature perception in plants. Recently, the host lab for this proposal has shown that proteins containing prion-domains (PrD) are able to function as thermosensors by undergoing temperature dependent phase-change. In unpublished work, the group has found that Heat Shock Factors (HSFs), which are essential for the induction of the protective heat shock proteins, are also controlled by PrDs and undergo phase change. These molecular sensing mechanisms by HSFs provide a unique opportunity to investigate how variation in the PrDs may “tune” the temperature response such that plants may adapt their HSFs to have a response at a threshold appropriate for their climate. E.g. rice grows robustly under temperature conditions that represent a lethal heatshock for Arabidopsis. In this proposal, I shall combine my expertise in studying rice environmental sensing from my PhD studies with recent developments in the Wigge laboratory in studying phase change of the HSFs in response to heat. I will use a comparative biology approach to determine the temperature response set-points of HSFs in vitro from a range of plants that grow under very different temperature regimes, and relate the behaviour of the PrD domains of the HSFs to the biological response of the plants to temperature. Finally, I will directly test my hypothesis by making directed changes to the thermosensory PrDs to increase and decrease thermal responsiveness, and assay these new thermosensors directly in plants and in a yeast system.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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MSCA-IF -Coordinatore
14979 Grossbeeren
Germania