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Kontrolle der Chloroplasten Genexpression 

Jan Schuller, Felix Willmund, Clara Schilling

Fragestellung

Wie reagiert der plastidäre Transkriptionsapparat auf sich verändernde Umweltbedingungen und Stress, welche Rolle spielen dabei  PEP-assoziierten Proteine (PAP)? 

Hintergrund

Die Kontrolle der Geneexpression spielt eine wichtige Rolle bei Stressreaktionen, wobei die Anpassung der chloroplastidären Geneexpression an Umweltveränderungen noch unzureichend verstanden ist. Der Aufbau des photosynthetischen Apparates erfolgt über Multiproteinkomplexe, die teilweise im Chloroplasten oder Zellkern kodiert sind. Plastiden-codierte Gene werden in C. reinhardtii von der plastidär-kodierten RNA-Polymerase (PEP) transkribiert. PEP-assoziierte Proteine (PAPs) aktivieren den Komplex lichtabhängig und führen zur Bildung einer Biomaschine mit einer Größe im Megadalton-Bereich.

In Pflanzen tragen einige dieser PAPs ein zusätzliches nukleares Lokalisierungssignal und könnten daher sowohl Plastiden- als auch Zellkernfunktionen regulieren. Ein spannender Aspekt solch einer dualen Lokalisierung wäre die Koordination der Genexpression zwischen den Zellkern- und Chloroplasten-Genomen. Es muss allerdings noch gezeigt werden, ob PAPs eine Funktion in der nukleären Genexpression von C. reinhardtii haben und auf welche Weise sie die Expression von plastidären Genen unter Stressbedingungen moduliert könnten und ob gar kleine Moleküle, wie Alarmone, eine Rolle dabei spielen.