Antivirale Immunität der Pflanzenkeimbahn

Die Gruppe um Dr. Marco Incarbone versucht die Prozesse zu verstehen, die bestimmen, ob eine Virusinfektion bei Pflanzen von den Eltern auf die Nachkommen übertragen wird oder nicht. Dazu untersuchen sie insbesondere Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und Viren in pflanzlichen Stammzellen und reproduktiven Geweben.

Vireninfektionen sind auch bei Pflanzen ein weit verbreitetes Problem, welches jedes Jahr große Schäden in der Landwirtschaft verursacht. Seit fast einem Jahrhundert ist bekannt, dass viele Viren zwar in der Lage sind ganze Wirtspflanzen schnell zu infizieren, aber die Stammzellen an der Spitze des Sprosses nicht infizieren. Außerdem werden die Vieren und nach der sexuellen Vermehrung nur sehr selten auf die Nachkommenschaft übertragen.

Da sich die Keimzellen für die sexuelle Vermehrung aus den meristematischen Stammzellen entwickeln, geht man davon aus, dass der Ausschluss von Viren aus ersteren und letzteren zusammenhängt, was auf das Vorhandensein außergewöhnlich starker Abwehrmechanismen gegen die Vieren in diesen wichtigen Zelltypen hindeutet. Wir versuchen diese Abwehrmechanismen zu verstehen.

Die Erforschung dieser faszinierenden Aspekte der Biologie ist aus mehreren Gründen sehr schwierig. So sind beispielsweise nur sehr wenige Zellen beteiligt, die oft tief in größere Gewebe eingebettet sind, so dass es schwierig ist, sie zu isolieren und zu untersuchen. Darüber hinaus sind Virusinfektionen sehr dynamische und zeitempfindliche Prozesse, so dass es sehr schwierig sein kann, die Interaktionen zwischen Virus und Keimbahn genau zu erfassen, wenn sie stattfinden. Um diese Herausforderungen zu bewältigen, setzen wir verschiedene innovative experimentelle Ansätze und modernste Technologien ein, wie z. B. die RNA-Sequenzierung in einzelnen Zellen und Live-Mikroskopie.