RNA-Aufnahme

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Um RNA-basierte Anwendungen in der Landwirtschaft erfolgreich zu implementieren, ist ein tiefgreifendes Verständnis der Mechanismen, die der Aufnahme exogener RNAs in Pflanzen zugrunde liegen, von entscheidender Bedeutung. Unsere Forschung zielt darauf ab, die Faktoren zu identifizieren, die die Aufnahme und den Transport von RNAs in Nutzpflanzen ermöglichen oder verhindern. Dieses Wissen bildet die Grundlage für die gezielte Optimierung von RNA-Sprays für verschiedene Pflanzenarten und Pathosysteme. 

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In Kooperation mit führenden Forschungsinstituten untersuchen wir die Unterschiede zwischen auf RNA-Sprays ansprechenden und nicht ansprechenden Pflanzenarten. Dabei analysieren wir Eigenschaften wie Stomatadichte, -architektur und -verteilung mit Hilfe moderner bildgebender Verfahren. Gleichzeitig testen wir die Stabilität und Abbaueigenschaften von RNAs in apoplastischer Flüssigkeit und entwickeln in Zusammenarbeit mit Chemikern neue Formulierungsansätze.

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Zusätzlich untersuchen wir erregerspezifische Aufnahmemechanismen, insbesondere bei nekrotrophen Pilzen wie *Fusarium graminearum*. Unsere bisherigen Ergebnisse zeigen, dass diese Pilze in der Lage sind, unprozessierte dsRNAs effizient aufzunehmen und über ihre RNAi-Maschinerie Zieltranskripte abzubauen. Diese Erkenntnisse tragen dazu bei, RNA-Sprays speziell für Pathogene zu optimieren und ihre Effizienz zu steigern.

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RNA-Stabilität

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Die Stabilität exogener RNAs ist ein Schlüsselkriterium für ihre systemische Verteilung und Wirksamkeit in Pflanzen. Durch eine Kombination von molekularen, biochemischen und bildgebenden Ansätzen konnten wir zeigen, dass exogene RNAs über das Phloem und Xylem in die Gerste transportiert werden. Mit Hilfe von Stylektomie- und Sequenzierungstechniken identifizieren wir Faktoren, die die Stabilität der RNAs während der Ausbreitung beeinflussen.

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Ein weiterer Schwerpunkt ist die Analyse der Prozessierungsmuster von dsRNAs durch pflanzliche Dicer-Proteine. Dies ermöglicht das Design von spezifischen und stabilen RNA-Sequenzen für Biopestizide. Außerdem untersuchen wir RNA-bindende Proteine, die die Stabilität von RNAs erhöhen könnten, um die Wirkungsdauer und Reichweite von RNA-Sprays zu verbessern. Unsere Forschungsergebnisse fließen direkt in die Entwicklung innovativer Strategien ein, um exogene RNAs effizient und nachhaltig in der Praxis einzusetzen.