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Characterization of a novel virulence factor important for colonization of Zea mays by the smut Ustilago maydis
Alexandra Stirnberg
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Molekulare Biologie
Betreuer*in
Armin Djamei
DOI
10.25365/thesis.43338
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30944.06787.752554-8
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Der biotrophe Pilz Ustilago maydis ist der Erreger des Maisbeulenbrands. Zur Unterdrückung der Pflanzenabwehr und Reorganisation des Wirtsmetabolismus verwendet das Pflanzenpathogen U. maydis hunderte kleine sekretierte Proteine, sogenannte Effektoren.
Innerhalb dieser Arbeit soll der Effektorkandidat ApB73 (Apathogen in B73) näher beschrieben werden. ApB73 ist ein bislang nicht charakterisiertes Protein, welches von essentieller Bedeutung für die erfolgreiche Koloniesierung von Z. mays durch U. maydis ist.
apB73 ist während der biotrophen Lebensphase des Pilzes transkriptionell hochreguliert und führt im Falle einer Deletion des Genes zum Kulturvarietät spezifischen Verlust der Tumorbildung. Zusätzlich führt das Fehlen von ApB73 zu einem Defekt, der es den Mutanten nicht mehr erlaubt Sporen zu bilden. Folglich, ist es U. maydis ohne ApB73 schlussendlich nicht möglich die biotrophe Phase seines Lebenszyklus zu vollenden.
ApB73 ist auf Proteinebene unter eng verwandten Brandpilzen hoch konserviert. Dennoch ist von drei getesteten Orthologen nur das Ortholog des Maiskopfbrand Erregers Sporisorium reilianum in der Lage den Virulenzdefekt von U. maydis apB73 Mutanten zu komplementieren.
Das ApB73 Protein wird vom Pilz in die biotrophe Interaktionszone sekretiert. Hier jedoch diffundiert es nicht frei, sondern bleibt an die Komponenten der pilzlichen Zellwand oder Plasmamembran gebunden.
ApB73 ist ein neuer, konservierter und wichtiger Virulenzfaktor von U. Maydis, der in der Interaktionszone zwischen dem Pflanzenpathogen und seinem Wirt Z. mays agiert.
Abstract
(Englisch)
The biotrophic fungus Ustilago maydis is the causal agent of corn smut disease. To suppress plant defences and to modulate the host metabolism, the pathogen makes use of hundreds of small secreted effector proteins.
This thesis describes the identification of ApB73 (Apathogenic in B73), a so far uncharacterized protein, that is essential for the successful colonization of Zea mays by U. maydis.
The gene apB73 is transcriptionally induced during the biotrophic stages of the fungus. The deletion of the apB73 gene in U. maydis results in cultivar-specific loss of gall formation. Additionally, deletion of ApB73 leads to a defect resulting in an impaired process of spore formation, making ApB73 ultimately essential for U. maydis to complete the biotrophic phase of its dimorphic life cycle. The ApB73 protein is highly conserved among closely related smut fungi. Despite that, among three tested orthologs, only the ortholog of the maize-infecting head smut Sporisorium reilianum can complement the mutant phenotype of U. maydis.
ApB73 is secreted into the biotrophic interface. However, the secreted protein seems to associate to fungal cell wall components or the fungal plasma membrane rather than freely diffusing within the biotrophic interface.
ApB73 is a novel, conserved and important virulence factor of U. maydis that localizes to the interface between the pathogen and its host Zea mays.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Ustilago maydis Zea mays smut fungus plant interaction pathogen
Schlagwörter
(Deutsch)
Ustilago maydis Zea mays Brandpilz Pflanze Pathogen Interaktion Virulenzfaktor
Autor*innen
Alexandra Stirnberg
Haupttitel (Englisch)
Characterization of a novel virulence factor important for colonization of Zea mays by the smut Ustilago maydis
Paralleltitel (Deutsch)
Charakterisierung eines Virulenzfaktors, der für die Koloniesierung von Zea mays durch den Brandpilz Ustilago maydis wichtig ist
Publikationsjahr
2016
Umfangsangabe
VII, 110 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Armin Djamei
AC Nummer
AC13337803
Utheses ID
38360
Studienkennzahl
UA | 794 | 685 | 490 |