Prof. Dr. Kristina Kühn

• Kontrolle der Transkription des plastidären Genoms

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  Bei der Transkription der mitochondrialen und plastidären Genome haben kernkodierte RNA-Polymerasen vom Phagentyp eine zentrale Rolle. Diese Enzyme sind daher essentiell für die Biogenese der respiratorischen und photosynthetischen Apparate in Pflanzenzellen. Eigene Vorarbeiten zur Transkription in der Modellpflanze Arabidopsis haben gezeigt, dass in den Mitochondrien die Phagentyp-RNA-Polymerasen RPOTm und RPOTmp jeweils spezifische Gene ablesen. RPOTmp ist nicht nur in Mitochondrien, sondern auch in Plastiden lokalisiert, wo spezifische Funktionen von RPOTmp und eines zweiten plastidären Phagentyp-Enzyms, RPOTp, weitgehend unbekannt sind. Ziel dieses Projekts ist die umfassende Charakterisierung der Funktion und Genspezifität von RPOTmp und RPOTp in den Plastiden. Hierzu werden detaillierte Plastiden-Transkriptomanalysen in loss-of-function-Mutanten unter Verwendung von Methoden der RNA-Sequenzierung, -quantifizierung und Transkriptionsstartkartierung durchgeführt. Die so gewonnenen Daten werden verwendet, um mittels bioinformatischer Analysen potenzielle regulatorische DNA-Elemente oder Genparameter zu identifizieren, welche die Funktionen von RPOTp und RPOTmp in den Plastiden steuern. Die Funktionalität der so bestimmten Parameter wird anschließend in in vitro-Transkriptionsexperimenten überprüft.

• SFB-TRR 175/1: Die Rolle plastidärer RNA-Polymerasen bei der Akklimatisierung (TP A01)

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  Ziel dieses Projekts ist es, Änderungen der Transkription in den Chloroplasten während der Akklimatisierung nach geänderter Lichtstärke oder Temperatur zu quantifizieren. Wir werden hierzu Strategien zur Illumina-Sequenzierung naszierender plastidärer Transkripte (GRO-seq und 5’-GRO-seq) nutzen. Diese hochauflösenden quantitativen Analysen der Transkription werden mit einem revers-genetischen Ansatz kombiniert, um die Beteiligung einzelner plastidärer RNA-Polymerasen an transkriptionellen Anpassungen aufzuklären.

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