RNA-Transport

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Der Transport von RNAs innerhalb von Pflanzen und zwischen Pflanzen und Pathogenen spielt eine zentrale Rolle in Pflanze-Pathogen-Interaktionen und für RNA-basierte Anwendungen. Unsere Forschung hat gezeigt, dass exogene RNAs, einschließlich nicht-kodierender RNAs (ncRNAs), in extrazelluläre Vesikel (EVs) verpackt werden können, die als Träger für RNAi zwischen Pflanzen und Pathogenen fungieren. Dies ermöglicht eine bidirektionale Kommunikation, die wir gezielt zur Kontrolle von Pathogenen einsetzen wollen.

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Speziell im Gerste-Fusarium-System untersuchen wir die Rolle von EVs beim interorganismischen Transport von RNAs. Unsere bisherigen Ergebnisse deuten darauf hin, dass EVs in biotrophen Pathosystemen eine wichtigere Rolle spielen könnten als in nekrotrophen. Mit Hilfe von Proteom- und RNA-Sequenzierungsansätzen identifizieren wir Schlüsselmechanismen, die für die Aufnahme und Wirkung dieser Vesikel entscheidend sind. Darüber hinaus analysieren wir, wie extrazelluläre RNAs die Apoplast-Symplast-Schranke durch Endo- und Exozytosemechanismen überwinden.

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RNA-Prozessierung

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Ein Schwerpunkt unserer Arbeit ist die Prozessierung exogener dsRNAs in Pflanzen. Mit Hilfe von RNA-Sequenzierung und Proteomanalysen untersuchen wir, wie dsRNAs von pflanzlichen Dicer-Proteinen geschnitten und zu effektiven siRNAs prozessiert werden. Dabei analysieren wir, welche RNA-bindenden Proteine wie Argonauten (AGO) diese prozessierten RNAs stabilisieren und ihre Funktionalität beeinflussen. 

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Unsere Forschung liefert entscheidende Einblicke in die molekularen Grundlagen des RNA-Transports und der Prozessierung. Diese Erkenntnisse fließen in die Entwicklung innovativer RNA-Formulierungen mit dem Ziel einer verbesserten Stabilität, Effizienz und Spezifität ein. 

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Durch die enge Zusammenarbeit mit interdisziplinären Netzwerken und führenden Wissenschaftlern schaffen wir eine solide Basis, um RNA-basierte Technologien für die nachhaltige Pflanzenproduktion zu revolutionieren.