Biochemische und molekulare Grundlagen des programmierten Zelltods bei der hypersensitiven Reaktion von Pflanzen nach Infektion mit Schadorganismen

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Der wichtigste Resistenzmechanismus von Pflanzen gegenüber Schadorganismen ist die hypersensitive Reaktion. In infizierten Zellen kommt es dabei zum programmierten Zelltod, der eindringenden Pathogenen die Lebensgrundlage entzieht und gleichzeitig zur Freisetzung von Signalen führt, die insgesamt zur Resistenz der Pflanze gegenüber dem Pathogen beitragen. In vielen Pflanze-Pathogen Interaktionen wird das Zelltodprogramm von Salicylsäure kontrolliert, ohne daß die molekulare Grundlage und Wirkungsweise hierfür verstanden ist. Wir haben ein Modell erarbeitet, in dem Salicylsäure durch transkriptionelle Aktivierung von Genen bei der hypersensitiven Reaktion wirkt. Über die cis-Elemente in den Promotoren von Salicylsäure-induzierten Genen wollen wir jetzt den daran anbindenden Transkriptorfaktor isolieren. Eines dieser Gene ist ein neuer ABC-Transporter mit reveser Organisation aus der Sojabohne, den wir funktionell in Hefemutanten exprimieren können. Die Vorarbeiten haben einen Transport von Benzoesäure gezeigt, der unmittelbaren Vorstufe der Salicylsäure in Pflanzen. Wir gehen davon aus, daß auch die Salicylsäure und weitere phenolische Verbindungen durch diesen ABC-Transporter aus der Zelle exportiert werden und durch die Verringerung der cytosolischen Salicylsäurekonzentration eine Begrenzung des Zelltodprogramms auf wenige Zellen um eine Infektionsstelle erreicht wird.