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Tailored immune receptor engineering for resistance against rice blast disease

Projektbeschreibung

Maßgeschneiderte Immunrezeptoren gegen Reisbrandpilz

Pilzpathogene sezernieren Effektorproteine, um die Wirtszellen zu manipulieren und die Besiedlung zu fördern, wodurch die pflanzliche Erzeugung bedroht wird. Immunrezeptoren des Wirts können diese Effektoren erkennen und eine starke Immunreaktion auslösen, um die Ausbreitung des Erregers zu begrenzen. Pathogene verändern jedoch schnell ihre Effektoren oder verlieren sie, um sich der Entdeckung zu entziehen. Das Team des innerhalb der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützten Projekts Tailored Immunity wird die Immunrezeptoren von Reis optimieren, um eine dauerhafte Resistenz gegenüber Magnaporthe oryzae, dem Reisbrandpilz, zu erreichen. Im Rahmen des Projekts wird durch den Austausch spezifischer Domänen in nukleotidbindenden und leucinreichen Repeat-Rezeptoren gegen solche von Wirtsproteinen, die von mehreren Effektoren angezielt werden, die gleichzeitige Erkennung verschiedener Effektoren möglich werden. Dieser Ansatz soll wertvolle Erkenntnisse für die technisch unterstützte Entwicklung von Krankheitsresistenzen bei Nutzpflanzen liefern.

Ziel

Fungal pathogens are a major constraint to crop production worldwide. As part of their virulence strategy, pathogens secrete effector
proteins to manipulate host machinery and promote colonization. Effectors can be recognized by host immune receptors that launch
a robust immune response that restricts pathogen spread. Pathogens quickly overcome immune receptor-mediated resistance by
modifying or losing effectors to evade detection. In the Tailored Immunity project, our aim is to massively expand the effector
recognition specificity of immune receptors to provide durable disease resistance against the fungus Magnaportha oryzae, the causal
agent of blast disease, and one of the most destructive diseases of rice. In order to do this, we will use a host-target guided
engineering approach to replace the heavy-metal associated (HMA) effector binding domain of nucleotide-binding and leucine-rich
repeat domain (NLR) immune receptors from rice with the HMA domain of host proteins that are targeted by multiple M. oryzae
effectors. We hypothesize that introducing the HMA domain of the newly identified effector hubs to NLRs will allow the simultaneous
recognition of numerous effectors. As the pathogen would need to undergo complex mutation pathways to escape this detection,
and since changing multiple effectors is presumably associated with high fitness costs, we expect that this new strategy will generate
resistance that the pathogen has difficulties to overcome and that is therefore highly durable. By these means, this ambitious project promises to provide a proof-of-concept for a new knowledge-guided and powerful approach for the creation of durable immune receptors that will be highly valuable for the improvement of a large range of crop species. In addition to boosting host immunity, the Tailored Immunity project will provide invaluable information about how immune receptors can be engineered for tailored disease resistance in crops.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

INSTITUT NATIONAL DE RECHERCHE POUR L'AGRICULTURE, L'ALIMENTATION ET L'ENVIRONNEMENT
Netto-EU-Beitrag
€ 242 260,56
Adresse
147 RUE DE L'UNIVERSITE
75007 Paris
Frankreich
Region
Ile-de-France Ile-de-France Paris
Aktivitätstyp
Research Organisations
Links
Gesamtkosten
Keine Daten