Panagiotis Boumpas (Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg)
Panagiotis Boumpas erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Heidelberg im Jahr 2023 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft für die Arbeit:
Untersuchung der RNA-Bindungsfähigkeit des Homöodomäne-Transkriptionsfaktors WUSCHEL in Arabidopsis thaliana
Panagiotis Boumpas hat zum ersten Mal eine bisher unbekannte und neuartige RNA-Bindungsfähigkeit des Arabidopsis thaliana-Stammzellregulators WUSCHEL beschrieben und mögliche RNA-Bindungsziele des Proteins identifiziert.
Im apikalen Meristem von Arabidopsis thaliana ist der Homöodomäne-Transkriptionsfaktor WUSCHEL (WUS) erforderlich, um die Stammzellidentität zu bestimmen. Bisher konzentrierten sich die meisten Studien zur Entschlüsselung des molekularen Mechanismus von WUS auf seine bekannte DNA-Bindungsfähigkeit. Verschiedene Studien haben jedoch bereits über die RNA-Bindungsfähigkeit bekannter Homöodomäne-Transkriptionsfaktoren in verschiedenen Organismen berichtet. Daher stellten wir die Hypothese auf, dass WUS über seine konservierte Homöodomäne möglicherweise auch mit RNA assoziieren kann.
Um vom WUS gebundene Transkripte zu identifizieren, nutzten wir die Methode der RNA-Immunpräzipitation (RIP) und anschließende Hochdurchsatzsequenzierung. Das von Boumpas erstellte RIP-Protokoll unter Verwendung von WUS überexprimierenden Arabidopsis thaliana-Sämlingen als Ausgangsmaterial ermöglichte die Co-Immunpräzipitation von WUS zusammen mit seinen gebundenen RNAs.
Bioinformatische Analysen von RIP-Seq-Daten zeigten, dass WUS mit überwiegend exonischen Regionen von Hunderten proteinkodierenden Transkripten assoziiert. Gene, von denen die vom WUS gebundenen RNAs transkribiert werden, wurden für verschiedene biologische Prozesse angereichert, von denen bekannt ist, dass sie durch WUS reguliert werden. Darüber hinaus wurden gebundene Transkripte in mobilen Messenger-RNAs angereichert, was auf eine mögliche Rolle von WUS beim RNA Trafficking hinweist. Abschließend hat Boumpas hervorgehoben, dass vom WUS sowohl auf Chromatin- als auch auf Transkriptebene gebundene Gene für ähnliche biologische Prozesse angereichert sind, was einen möglichen engen Zusammenhang zwischen den verschiedenen molekularen Funktionen von WUS im Hinblick auf gemeinsame biologische Ergebnisse nahelegt.
Zusammenfassend hat Boumpas eine bisher unbekannte und neuartige RNA-Bindungsfähigkeit von WUS beschrieben. Die gewonnenen Ergebnisse bilden eine solide Grundlage, um die biologische Funktion hinter der RNA-Bindungsfähigkeit von WUS in Zukunft genau zu entschlüsseln und die Regulation pflanzlicher Stammzellen besser zu verstehen.
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Panagiotis Boumpas fertigte die Arbeit am Centre for Organismal Studies (COS) Heidelberg, Department of Stem Cell Biology, in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Jan Lohmann an.
