Identifikation einer neuen WRKY-Transkriptionsfaktorbindungsstelle in bioinformatisch identifizierten, Pathogen-responsiven cis-Elementen aus Arabidopsis thaliana

Pflanzen sind einer Vielzahl von Phytopathogenen ausgesetzt und besitzen komplexe Resistenz-und Abwehrmechanismen. Ein wichtiger Bestandteil der Pathogenabwehr ist die massive transkriptionelle Reprogrammierung. Dafür sind unter anderem Transkriptionsfaktorbindungsstellen (TFBS) in den Promotoren der Zielgene unverzichtbar. Bioinformatische Analysen haben in der Vergangenheit zur Identifikation neuer potentieller TFBS in Pathogen-responsiven Promotoren aus A. thaliana geführt. Viele dieser cis-Sequenzen können als synthetische Promotoren in Petersilie-Protoplasten eine Responsivität auf das MAMP (microbe-associated molecular pattern) Pep25 vermitteln. Zwei Sequenzen aus einer Gruppe Pep25-responsiver Sequenzen mit einer hoch konservierten [T/G]ACTTTT-Kernsequenz wurden in der vorliegenden Arbeit näher analysiert. Es konnte gezeigt werden, dass in beiden Sequenzen die Kernsequenz und weitere benachbarte Nukleotide unverzichtbar für die Pep25-Responsivität sind. Untersuchungen an transgenen A. thaliana-Linien belegen, dass beide Sequenzen eine Responsivität auf Infektion mit Botrytis cinerea vermitteln. Yeast One-Hybrid-Screenings und Transaktivierungsassays in Protoplasten führten zur Identifizierung von WRKY70 als Aktivator der untersuchten Sequenzen. WRKY70 kann zwar die beiden hier untersuchten cis-Sequenzen transaktivieren, eine TFBS und die direkte in vitro Interaktion konnte aber nur mit einer der Sequenzen gezeigt werden. Die identifizierte TFBS hat die für WRKY-Faktoren untypische Sequenz CGACTTTT. Mutationen innerhalb der TFBS führen zum Verlust der Pep25-Responsivität, der Transaktivierbarkeit und der Bindung durch WRYK70. Bindungsstudien mit weiteren eng verwandten Pep25-responsiven Sequenzen legen nahe, dass die Konsensussequenz der WRKY70-TFBS als YGACTTTT beschrieben werden kann. Bioinformatische Analysen zeigen, dass diese Sequenz in WRKY70-induzierten Genen angereichert ist und dass potentielle WRKY70-Zielgene in die Pathogenantwort involviert sind.