I. Etablierung eines induzierbaren Suizidsystems zur Identifizierung von Mutanten der salizylsäureabhängigen Signaltransduktion II. Expression von tierischen Signaltransduktionskomponenten in Tabak zur Herstellung eines induzierbaren Expressionssystems

Im Rahmen der Abwehrreaktion gegen Pathogene kommt es in Pflanzen zu einem Anstieg der Salizylsäurekonzentration. Als Antwort auf dieses Signal wird die Transkription einer Reihe von Abwehrgenen über eine noch weitgehend unbekannte Signaltransduktion aktivert. Dabei unterscheidet man zwischen frühen" und späten" Abwehrgenen. Die frühen" Abwehrgene werden bereits zwei Stunden nach dem Salizylsäuresignal aktiviert, die späten" erst nach 24 Stunden. Eine gemeinsame Eigenschaft der Promotoren früher" und später" Abwehrgene ist die Anwesenheit eines charakteristischen cis-Elements, des as-1- Elements. Ein synthetischer Promotor, der eine oder mehrere Kopien des as-1-Elements enthält, weist dieselbe Expressionskinetik wie die frühen" Abwehrgene auf.Im Rahmen dieser Arbeit sollten Arabidopsis-Mutanten selektiert werden, welche besonders die frühen" Abwehrgene nicht mehr aktivieren können. Zur Selektion wurde ein Promotor aus fünf as-1-Elementen (5×as-1-Promotor) mit einem neuartigen dominant negativen Selektionsmarker kombiniert. Dieser codiert für eine Deacetylase, welche die Umsetzung eines ungiftigen Proherbizids in das Herbizid BASTA katalysiert. Um zwischen Mutanten im Deacetylasegen und Mutanten in der Signaltransduktionkette unterscheiden zu können, wurde die β-Glucuronidase unter der Kontrolle des gleichen Promotors als zweites Reportergen eingebracht.Das regulatorische Protein NPR1 ist eine entscheidende Komponente bei der durch Salizylsäure induzierten Aktivierung der späten" Abwehrgene. Durch Kreuzung der transgenen 5×as-1-GUS-Deac-Pflanzen mit npr1-Mutanten konnte gezeigt werden, daß NPR1 keinen entscheidenden Einfluß auf die frühen" Abwehrgene hat.Im Verlauf der Arbeit zeigte sich, daß der 5×as-1-Promotor eine hohe Hintergrundaktivität aufwies, welche die Selektion erschwerte. Diesem Problem konnte durch eine differentielle Selektionsstrategie zum Teil begegnet werden. Sie basierte darauf, daß parallel zu den mutagenisierten Pflanzen, die mit Salizylsäure induziert wurden, zwei nicht mutagenisierte Kontrollgruppen beobachtet wurden. Eine dieser Kontrollgruppen wurde induziert, die andere nicht. Die Selektion wurde beendet, wenn die induzierte Kontrollgruppe abgestorben war, die uninduzierte aber noch überlebte.Aus dieser Selektion gingen 60 Überlebende hervor, von denen 31 in einem zweiten Selektionsversuch überprüft wurden. Bei 27 Linien bestätigte sich, daß die Deacetylase nicht mehr aktiv war. 22 ausgewählte Pflanzen wurden durch Transkriptionsanalysen untersucht. Zwölf der untersuchten Linien konnten - vorbehaltlich der Bestätigung der Phänotypen durch eine Wiederholung der Versuche - als wahrscheinliche Signaltransduktionsmutanten identifiziert werden: Die Induktion der beiden Reportergene, Deacetylase und β-Glucuronidase, war in diesen Pflanzen reduziert. Bei einer dieser Linien traten die sichtbaren Symptome einer Abwehrreaktion nach einer Infektion mit Pathogenen schneller auf, bei einer weiteren waren die Symptome weniger ausgeprägt. Die weitere Analyse der Mutanten wird in Zukunft zur Gewinnung neuer Erkenntnisse zur Signaltransduktion der Pathogenabwehr beitragen.

Author dc:creator

• Brenner, Wolfram

Contributors dc:contributor

• Gatz, Christiane Prof. Dr.
• Heldt, Hans-Walter Prof. Dr.
• Lohaus, Gertrud PD Dr.
• Mösch, Hans-Ulrich Prof. Dr.

• 570 Biowissenschaften, Biologie
• Biologie
• Pathogenabwehr
• Signaltransduktion
• Salizylsäure
• Arabidopsis
• Mutagenese
• Mutanten
• pathogen defense
• signal transduction
• salicylic acid
• mutagenesis
• mutants
• 42.13
• 42.20
• 42.41
• WF 000: Molekularbiologie, Gentechnologie
• WVE 000: Pflanzenphysiologie, Phytochemie {Botanik}

Licence

• https://webdoc.sub.gwdg.de/diss/copyrdiss.htm

Language dc:language

ger

Identifier

https://dx.doi.org/10.53846/goediss-99
urn:nbn:de:gbv:7-webdoc-1129-9
webdoc-1129
375233237

OAI identifier oai:identifier

oai:ediss.uni-goettingen.de:11858/00-1735-0000-0006-ABED-8