Klipstein-Foundation

Research conducted at: among others, at the Institut de biologie moléculaire des plantes (IBMP-CNRS), Strasbourg, France (“Plant virus interactions during viral cell-to-cell movement” laboratory)
Advisors: Dr. Heinlein/IBMP-CNRS and Prof. Gattinger/JLU

Summary: Die Masterarbeit beschäftigt sich mit der Brachypodium distachyon anti Fusarium graminearum long non-coding RNA 1 (Bd-αFg-lncRNA1), aus welcher vier verschiedene antipilzliche kleine regulierende RNAs (sRNAs) gebildet werden. Die Masterarbeit befasst sich mit zwei Themen. Zum einen wird die Wirkung, der vier aus Bd-αFg-lncRNA1 gebildeten, sRNAs gegen F. graminearum an Weizen getestet. Und zum anderen soll das Gen in A. thaliana exprimiert werden und anschließend die Sensitivität der transformierten A. thaliana Pflanzen gegenüber F. graminearum geprüft werden. Durch die phytomedizinische Forschung dieser Arbeit werden Grundsteine für eine zukünftige nachhaltige und umweltschonende Produktion von Nutzpflanzen geschaffen werden.

Funding of a master's thesis (duration of funding: 6 months, October 1, 2025 – March 31, 2026)
Summary: Die außergewöhnliche Toleranz von Sorghumhirse (Sorghum bicolor) gegenüber Trockenheit, Hitze und nährstoffarmen Böden macht es zu einer besonders wertvollen Kulturpflanze für die zukünftige Ernährungssicherheit. Es besteht ein großer Bedarf an leistungsstarken, stabilen und breit-gültigen molekularen Markern für das Merkmal der A₁-Fruchtbarkeitswiederherstellung. Solche Marker würden es Züchtern ermöglichen, früh im Züchtungszyklus Restorer-Linien auszuwählen, Kosten zu minimieren und zukünftige Hybridzüchtungsprogramme zu beschleunigen. Das Projekt zielt darauf ab, einen solchen molekularen Marker zu entwickeln. Da die Markerentwicklung auf einer GWAS basiert, die an einer vielfältigen Gruppe von Sorghum-Linien durchgeführt wurde, sind die Ergebnisse wahrscheinlich auf verschiedene Keimplasmen übertragbar. Indem nicht nur auf ein Merkmal gezüchtet wird, sondern der gesamte Züchtungsprozess selbst verbessert wird, unterstützt dieses Projekt direkt eine umweltfreundliche und nachhaltige Pflanzenproduktion.

Funding of a master's thesis (duration of funding: 6 months, October 1, 2023 – March 31, 2024)
Summary: Das Projekt soll zu einem besseren Verständnis kleiner RNAs, insbesondere von microRNAs (miRNAs), beitragen, da diese eine zentrale Rolle bei der Regulierung der Genexpression in Pflanzen spielen. Der Schwerpunkt des Projekts liegt auf der Bewertung von vier verschiedenen RT-qPCR-Methoden (Reverse-Transkriptase-Quantitative-PCR) zum Nachweis und zur Quantifizierung der konservierten miRNAs ath-MIR159a und bdi miR159a-3p. Ein direkter Vergleich dieser Methoden fehlt in der aktuellen Forschungsliteratur, und die meisten dieser Methoden wurden nur an Säugetier-Modellsystemen evaluiert. Daher wird der erfolgreiche Abschluss dieses Forschungsprojekts einen Beitrag zum Bereich der Phytopathologie und Molekularbiologie leisten, insbesondere auf dem Gebiet des miRNA-Nachweises.

Funding of a master's thesis (duration of funding: 6 months, February 1, 2023 – July 31, 2023)
Summary: Dieses Projekt wird die Funktion von JAGGED-ähnlichen Genen in Pflanzen verschiedener Familien näher beleuchten. Ziel ist es, die regulatorischen und funktionellen Unterschiede zwischen verschiedenen jag-homologen Genen zu klären und langfristig zu untersuchen, wie sich jag-Gene im Laufe der Pflanzenentwicklung an unterschiedliche Umgebungen anpassen.

Funding of a master's thesis (duration of funding: 9 months, April 1, 2021 – December 31, 2021)
Summary: Ziel dieses Projekts ist es, eine Methode zu entwickeln, um die Pflanze gegen den Erreger Fusarium graminearum resistent zu machen. Der Schwerpunkt dieses Forschungsprojekts liegt auf der Untersuchung der Aufnahme von dsRNA- und siRNA-Molekülen durch die wachsenden Sporen von F. graminearum unter natürlichen Bedingungen und der Definition von Genzielen, die für die weitere Erforschung der Wirts-induzierten Genstilllegung (HIGS) genutzt werden können.

Nasfi, Sabrine: RNA communication in a mutualistic plant - microbe interaction: Molecular targets and biotechnological strategies for improved plant production
Funding of a graduate fellowship (duration of funding (including extension): 3 years and 4 months, September 1, 2020 – December 31, 2023)
Summary: Kürzlich wurde gezeigt, dass sRNAs auch zwischen Wirt und Krankheitserreger übertragen werden. Es scheint, dass Wirte und ihre interagierenden Krankheitserreger einen bidirektionalen Austausch von sRNAs entwickelt haben, der als „Cross-Kingdom RNA Communication” (ckRNAi) bekannt ist. Die Doktorarbeit soll untersuchen, ob ckRNAi auch für nützliche Pilze in mutualistischen Interaktionen mit Wirtspflanzen gilt. Ziel ist es, zu verstehen, wie ein Mutualist sRNAs einsetzt, um das pflanzliche Immunsystem umzuprogrammieren und so das Wachstum zu fördern und die Toleranz gegenüber abiotischen und biotischen Stressfaktoren zu unterstützen. Damit soll das Wissen über pflanzliche mRNA-Zielmoleküle in mutualistischen Interaktionen erweitert werden, da dies ein einzigartiger Ansatz für die Schädlingsbekämpfung und Krankheitskontrolle in der Zukunft sein könnte. 

Nasfi, Sabrine: Establishment of an expression system to reveal the role of sRNA effectors (RNA effectors) in host post-transcriptional gene silencing (PTGS).
Funding of a master's thesis (duration of funding: 11 months, October 1, 2019 – August 31, 2020)
Summary: Das Verständnis der Mechanismen, die dem Mutualismus und der Wachstumsförderung zugrunde liegen, sowie der Rolle von sRNA-Effektoren bei der Unterstützung dieser Funktionen wird in Zukunft von besonderem Interesse sein. Vorläufige Arbeiten deuten eindeutig darauf hin, dass P. indica speziell während der Interaktion zwischen Wirt und Mutualist kleine RNA-Moleküle exprimiert.