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Perception and signalling of UV-B radiation in plants

English title Perception and signalling of UV-B radiation in plants
Applicant Ulm Roman
Number 175774
Funding scheme Project funding
Research institution Département de Biologie Végétale Faculté des Sciences Université de Genève
Institution of higher education University of Geneva - GE
Main discipline Genetics
Start/End 01.07.2018 - 31.12.2022
Approved amount 1'202'137.00
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All Disciplines (2)

Discipline
Genetics
Botany

Keywords (5)

UV-B; photomorphogenesis; Arabidopsis; photoreceptor; stress acclimation

Lay Summary (German)

Lead
Pflanzen sind für die Photosynthese auf Sonnenlicht angewiesen, müssen sich aber vor der potentiell schädigenden Wirkung von UV-B Strahlung schützen. In diesem Prozess spielt die direkte Erkennung von UV-B mit Hilfe eines spezifischen Photorezeptors eine wichtige Rolle. Ziel dieses Projektes ist ein molekulares Verständnis des pflanzlichen UV-B Photorezeptors und seines Signaltransduktionsweges, sowie seines Einflusses auf pflanzliche Entwicklung, Wachstum und UV-B Toleranz.
Lay summary
Sonnenlicht beeinflusst pflanzliches Wachstum und Entwicklung während des gesamten Lebenszykluses, dies sowohl als  Energie für die Photosynthese sowie als wichtiges Umweltsignal, welches von verschiedenen Photorezeptoren erkannt wird. Ein wichtiger Faktor des Sonnenlichts ist die potentiell schädigende Ultraviolett-B (UV-B) Strahlung. Pflanzen nutzten einen spezifischen UV-B Photorezeptor zur Regulation verschiedener Wachstums- und Entwicklungsprozesse, sowie für die UV-B Akklimatisierung, welche zu erhöhter UV-B Toleranz führt. Trotz beträchtlichen Erfolgen in der Aufklärung der molekularen Mechanismen der UV-B Erkennung und Signalweiterleitung in den letzten Jahren, ist unser Verständnis immer noch fragmentarisch und auf wenige Komponenten limitiert. Ziel dieses Projektes ist ein molekulares Verständnis des "UV-B Sehens", der anschliessenden Signalweiterleitung, sowie der UV-B-regulierten Wachstums-, Entwicklungs-, und Akklimatisierungsprozesse.
Direct link to Lay Summary Last update: 07.06.2018

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Associated projects

Number Title Start Funding scheme
183365 Ultra High Performance Liquid Chromatography-High Resolution Tandem Mass Spectrometry (UHPLC-HRMS/MS) for metabolomics and identification of bioactive molecules 01.10.2019 R'EQUIP
183529 Multiphoton confocal microscope for multimodal tissue imaging and fluorescence lifetime measurements 01.02.2020 R'EQUIP
153475 Perception and signalling of UV-B radiation in plants 01.12.2014 Project funding
173361 Sunfleck perception and responses 01.10.2017 Argentina (AJRP)

Abstract

The plant photoreceptor UV RESISTANCE LOCUS 8 (UVR8) specifically perceives ultraviolet-B radiation (UV-B) as a key environmental signal and regulates growth, development, and acclimation. UV-B-activated UVR8 monomers interact with the E3 ubiquitin ligase CONSTITUTIVELY PHOTOMORPHOGENIC 1 (COP1). The UVR8-COP1 interaction results in the stabilization and activation of the bZIP transcription factor ELONGATED HYPOCOTYL 5 (HY5) that is required for the UV-B-induced transcriptional activation of a broad panel of target genes, including those required for UV-B acclimation. UVR8 ground state reversion to its homodimeric conformation is facilitated by the important feed-back regulators REPRESSOR OF UV-B PHOTOMORPHOGENESIS 1 (RUP1) and RUP2. The recent identification and description of the core UVR8 photocycle, as well as new findings regarding its regulation, its downstream signalling pathway, and its induced responses, underline the recent progress made in our mechanistic understanding of the UVR8-mediated UV-B signalling pathway. However, a number of key questions remain unanswered and a novel role of RUP2 invites several new questions. The overall aim of this proposal is a better understanding of UVR8 photoreceptor-mediated UV-B signalling in plants that regulates key developmental processes, and promotes UV acclimation and survival in sunlight.
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