posttranslationale Regulierung des RNA-Silencing

RNA-Silencing ist bei allen Eukaryonten essentiell für die Entwicklung und spielt eine wichtige Rolle bei der Anpassung anUmweltbedingungen. Sie ist auch für die Kontrolle von Transposons entscheidend. Beim RNA-Silencing wird doppelsträngige RNA durch das RNase-III-Enzym Dicer in kleine RNA von 21 bis 24 Nukleotiden Länge zerlegt. Diese sRNA assoziieren mit Argonaute (AGO)-Proteinen und bilden so RNA-induzierte Silencing- Komplexe (RISCs). RISCs werden von der gebundenen sRNA so programmiert, dass sie auf der Grundlage von Sequenzkomplementarität spezifisch mit Transkripten interagieren, was zu deren Herunterregulierung führt. Trotz der offensichtlichen Bedeutung des RNA-Silencing in den meisten Eukaryonten wurde den molekularen Mechanismen, die den Umsatz von ARGONAUTE (AGO)-Proteinen (und RISC) regulieren, bisher nur wenig Aufmerksamkeit geschenkt. Obwohl in jüngster Zeit verschiedene Ubiquitin-E3-Ligasen identifiziert wurden, die in Drosophila, Säugetierzellen und Arabidopsis auf den selektiven Abbau von AGO- Proteinen abzielen, , sind ihre physiologischen Funktionen noch immer unbekannt. Speziell die Frage, wie biotische und abiotische Stressfaktoren die Homöostase von AGO-Proteinen oder RISC auf posttranslationaler Ebene beeinflussen, ist noch weitgehend ungeklärt. Ob RISCs umprogrammiert werden, um sich an veränderte Bedingungen anzupassen, und welche proteolytischen Mechanismen (26S-Proteasom versus Autophagie) die RISC- Homöostase steuern, bedarf weiterer Untersuchungen. Wir wollen , diese Fragestellung mit der Modellpflanze Arabidopsis thaliana (im Folgenden Arabidopsis genannt) lösen. Insgesamt sind unsere Studien zur posttranslationalen Kontrolle des AGO1-Proteins in Arabidopsis von grundlegender Bedeutung, da sie sich n auch auf andere Eukaryonten übertragen lassen. Die Erforschung des AGO1-Umsatzes wird auch als konzeptioneller Ansatz zum Verständnis kritischer Entscheidungsfindungen in proteolytischen Abläufen dienen.