Rivory, Gaelle

German

Kölner UniversitätsPublikationsServer

Zusammenfassung   WRKY Proteine gehoeren zu einer großen Familie pflanzenspezifischer Transkriptionsfaktoren. Sie alle besitzen eine Peptidsequenz, die WRKY-Domaene genannt wird. Diese bindet spezifisch an DNA-Sequenzen mit dem zentralen Motiv TTGAC. Einige der WRKY-Proteine sind an Entwicklungsprozessen beteiligt, aber ihre Hauptaufgabe liegt in der Regulation von Reaktionen der Pflanze auf biotische und abiotische Reize.  In der vorliegenden Arbeit wurde gezeigt, dass Arabidopsis Pflanzen, die kein funktionierendes AtWRKY53-Gen besitzen, das fuer einen WRKY-Transkriptionsfaktor kodiert, unter natuerlichen Bedingungen eine verzoegerte Blattalterung besitzen. Nach Aufenthalt im Dunkeln zeigen sie allerdings eine fruehe Blattalterung. Die erhaltenen Daten lassen eine Beteiligung der Salicylsaeure(SA)-Signalkette in diesem Prozess vermuten. So konnte unter Verwendung einer GUS-Reporter Pflanzenlinie beobachtet werden, daß waehrend der Blattalterung und nach Behandlung der Pflanzen mit SA die Transkription von AtWRKY53 aktiviert wurde. Außerdem wurde gezeigt, daß AtWRKY53-defiziente Pflanzen eine leichte Beeintraechtigung bei der Schaedlingsabwehr aufweisen, was darauf hinweist, daß das Gen auch bei der basalen Abwehr eine Rolle spielt. Im Besonderen zeigten die AtWRKY53-defizienten Pflanzen eine leicht erhoehte Empfaenglichkeit gegenueber dem virulenten Bakterien-Pathogen Pseudomonas syringae pv tomato DC3000. Ein aehnliches Verhalten war auch gegenueber dem nekrotrophen Pilz Botrytis cinerea zu beobachten. Außerdem wurden auf dem AtWRKY53-Mutanten die Entwicklung von Nekrosen beobachtet, nachdem sie mit dem Oomyceten Hyaloperonospora parasitica Noco2 infiziert worden waren.   Um in vivo Zielgene von AtWRKY53 zu identifizieren, wurde eine sogenannte ChIP-Chip Strategie verwendet. DNA-Proteinkomplexe, die in der lebenden Pflanze durch "Crosslinking" mit Formaldehyd erzeugt wurden, wurden mittels eines Antikoerpers, der gegen die konservierte WRKY-Domaene gerichtet war, immuno-praezipitiert (ChIP; durchgefuehrt in Zusammenarbeit mit V. Colot, URGV, Genopole, Evry). Die angereicherte genomische DNA wurde anschließend gereinigt und fuer eine Hybridisation gegen einen DNA-Chip, der das Chromosom 4 von Arabidopsis abdeckte, eingesetzt. Diese Vorgehensweise erlaubte die Identifikation von potentiellen Zielgenen von WRKY-Proteinen, von denen manche durch die Verwendung eines AtWRKY53-spezifischen Antikoerpers mittels ChIP gekoppelt mit quantitativer PCR bestaetigt wurden.  Summary   WRKY proteins belong to a major family of Zn finger-type plant transcription factors. They share a peptide region called the WRKY domain, which specially binds to DNA elements with a TTGAC core motif. On the one hand they are involved in developmental processes but their major functions appear to be associated with regulating plants responses towards abiotic and biotic stresses.  In this work, it was shown that Arabidopsis plants lacking a functional AtWRKY53 gene, coding for a WRKY-type transcription factor, displayed a delayed leaf senescence phenotype under natural condition, but an early leaf senescence phenotype under dark-induced conditions. The data suggest a role of the salicylic acid  (SA) signalling pathway in this process. Activation of AtWRKY53 transcription was observed during senescence and upon SA treatment of plants using a GUS reporter line. In parallel, it was also demonstrated that Arabidopsis plants lacking a functional AtWRKY53 gene were also weakly impaired with respect defense responses, indicating a role in basal defense. Specifically, AtWRKY53-KO mutant plants showed a weak enhanced disease susceptibility towards the virulent bacterial pathogen Pseudomonas syringae pv tomato DC3000. Such a phenotype was also observed with the necrotroph Botrytis cinerea. In addition, the development of necrotic spots was seen on these mutant plants challenged with the oomycete Hyaloperonospora parasitica Noco2.  In order to define in vivo target genes of AtWRKY53 a ChIP-chip strategy was used. In vivo crosslinked DNA–protein complexes were immunoprecipitated using an antibody raised against part of the conserved WRKY domain of the family (ChIP; performed in collaboration with V. Colot, URGV, Genopole, Evry). The enriched genomic DNA subsequently purified and then used for hybridization to a Chromosome 4 genomic array. This procedure allowed the identification of potential targets, some of which could be verified using an anti-AtWRKY53 specific antibody for ChIP-qPCR.   

The role of AtWRKY53, a gene encoding one member of the Arabidopsis thaliana WRKY transcription factor family, in regulating leaf senescence and plant defense, and initial studies to define in vivo target sites of this factor on a global level

The role of AtWRKY53, a gene encoding one member of the Arabidopsis thaliana WRKY transcription factor family, in regulating leaf senescence and plant defense, and initial studies to define in vivo target sites of this factor on a global level

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