Mechanistische Grundlagen uniparentaler mitochondrialer DNA-Vererbung

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In nahezu allen sexuellen Eukaryonten wird mitochondriale DNA (mtDNA) uniparental, d.h. nur von einem Eltern, an die sexuelle Nachkommenschaft vererbt. Derzeit ist nur sehr wenig über verantwortliche Mechanismen bekannt. Aufgrund der durchgeführten Vorarbeiten stellt der Basidiomycet Ustilago maydis ein aussichtsreiches Modellsystem für eine entsprechende Untersuchung dar. Für U. maydis konnte erstmals ein Zusammenspiel mitochondrialer Proteine, die von den Paarungstyp-spezifischen Genen lga2 und rga2 kodiert werden, in der Kontrolle uniparentaler mtDNA-Vererbung nachgewiesen werden. Hierbei spielt Lga2 eine entscheidende Rolle in der Vermittlung selektiver mtDNA-Eliminierung, während Rga2 sowie ein konserviertes, mitochondriales Protein aus der p32-Familie für die Kontrolle der Lga2- Funktion notwendig sind. Kernziel des geplanten Vorhabens ist die mechanistische Aufklärung selektiver mtDNA-Eliminierung in U. maydis. Darüber hinaus soll untersucht werden, ob ein Restriktions-/Modifikationssystem am selektiven Eliminierungsprozess von mtDNA beteiligt ist. Längerfristig sollen gezielte Studien zum Verständnis uniparentaler Vererbung in anderen Organismen ermöglicht werden.