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Effektoren: Saboteure der Pflanze - Charakterisierung von Phänotypen durch Expression in Hefe

Beschreibung

Die biotrophen Rostpilze sind auf lebendes Pflanzengewebe angewiesen und müssen deshalb perfekt in der Lage sein, die Abwehrreaktion ihrer Wirtspflanzen zu unterdrücken. Hierbei spielen sogenannte Effektorproteine eine wichtige Rolle. Dabei handelt es sich um sekretierte Proteine, die in der Wirtspflanze Funktionen, wie gerade die Abwehr, beeinflussen können. Von dem verheerenden Pathogen Sojarost Phakopsora pachyrhizi sind zahlreiche sekretierte Proteine bekannt, für die nun festgestellt werden sollte, ob es sich tatsächlich um Effektoren handelt.
Da Effektoren die Wirtspflanze beeinflussen, sollten sie dies auch mit anderen Organismen können. Eine Möglichkeit zu überprüfen, ob es sich bei einem bestimmten Protein um einen Effektor handelt, ist daher die heterologe Expression in anderen Organismen, die dann auf eventuelle Phänotypen untersucht werden. Gut geeignet für die routinemäßige Expression vieler verschiedener Proteine ist die Hefe, Saccharomyces cerevisiae.
Bei dem System, das wir verwenden, kann die Expression des Fremdproteins gezielt induziert werden, indem die Hefe auf einem Medium mit Galactose kultiviert wird. Wir beobachten dann die Auswirkung dieser Proteinexpression auf die Wachstumsgeschwindigkeit der Hefe. Zusätzlich wird die so transformierte Hefe verschiedenen zusätzlichen Stressbedingungen ausgesetzt, um so mögliche weitere Wirkungen der Effektoren zu erkennen. Im Projekt werden verschiedene mögliche Effektorproteine des Sojarosts mit diesem System getestet.

Projektzeitraum

Wintersemester 2017/18 und Sommersemester 2018

Bewerbungszeitraum

16.10. bis 02.11.2017

Durchführung

semesterbegleitend

Details zu Projektzeitraum und Durchführung

Abweichend hiervon kann der genaue Zeitraum im Rahmen der Vorbesprechung besprochen werden. Ein geblockter Verlauf ist ebenfalls möglich.

Studienfach

Agrarbiologie
Agrarwissenschaften
Biologie
Lebensmittelwissenschaft und Biotechnologie
Nachwachsende Rohstoffe und Bioenergie

Betreuende

Dr. Tobias Link

Institut

Institut für Phytomedizin (360) (Phytopathologie 360a)

Sprache

deutsch/englisch

Teilnehmendenanzahl

min. 1, max. 3

Arbeitsaufwand

ca. 120 Stunden pro Teilnehmende:r | 4 ECTS-Punkte

Arbeitsaufwand (Stunden und ggf. ECTS) sind ungefähre Angaben. Die tatsächlich vergebenen ECTS-Punkte ergeben sich aus der tatsächlich geleisteten Arbeit.

 

Für dieses Projekt ist kein Motivationsschreiben des Studierenden erforderlich

Projektart

experimentell

Lernziele

Die Teilnehmende lernen in diesem Projekt:

... : die Arbeitsweise der molekularen Phytopathologie kennen. Im Bereich der Theorie bekommen sie einen Einblick in die Biologie der biotrophen Rostpilze, vor allem im Hinblick auf die Etablierung der Biotrophie und mögliche Rollen von Effektorproteinen.

Experimentelle Techniken, die erlernt werden:
Kultur und Transformation von Hefe (dazu auch Herstellung von flüssigen und festen Nährmedien)
SDS-PAGE und Western Blot

Nachdem die Studierenden die Prinzipien des experimentellen Systems durchschaut haben, planen sie ihre weiteren experimentellen Schritte selbst.

Anmerkungen für Studierende

Das Projekt richtet sich an Studierende mit Interesse an der Phytopathologie und am molekularbiologischen und mikrobiologischen Arbeiten.

Schlagworte

Hefeexpression, Sojarost, Rostpilze, Effektoren, heterologe Expression