Regulation und Bedeutung verschiedener Chitin Synthase-Gene des Maispathogens Colletotrichum graminicola für die Differenzierung und Funktion von Infektionsstrukturen

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Der Ascomycet Colletotrichum graminicola [Teleomorph: Glomerella graminicola] differenziert eine hochspezialisierte Infektionszelle, das Appressorium, um erfolgreich in seine Wirtspflanze, den Mais, einzudringen. Das invasive Wachstum beginnt an der Basis des melanisierten Appressoriums und wird durch enormen Turgordruck, der in Kraft für die Penetration umgesetzt wird, möglich. Unsere optischen Messungen (Bechinger et al., 1999, Science 285, 1896-1899) haben gezeigt, daß in melanisierten Appressorien von C. graminicola Drücke von etwa 5,35 MPa (53,5 bar!)aufgebaut werden, so daß Kräfte von ca. 17µN vertikal auf die Wirtszelle einwirken. Eine Voraussetzung für die Druckpenetration ist die Biogenese einer äußerst rigiden Appressorien-Zellwand. Strukturgebende Kohlenhydratpolymere wie Chitin, und den Enzymen, die an der Chitin-Biogenese beteiligt sind, kommt daher eine essentielle Bedeutung für die Funktion der Appressorien und somit für die Pathogenität oder die Virulenz des Pathogens zu. In diesem Projekt sollen Gene, die für Chitin Synthasen (CHS) von C. graminicola kodieren, kloniert, charakterisiert und durch Insertionsmutagenese inaktiviert werden. Die geplanten Untersuchungen sollen zeigen, ob, und wenn ja, welche CHS-Gene essentiell für die Appressorienfunktion und Druckpenetration sind. Diese Untersuchungen sind nicht nur wichtig für das Verständnis der Funktion melanisierter Appressorien, sondern könnten auch helfen, Targets für fungizide Wirkstoffe zu entdecken.