Das humanpathogene Bakterium Mycoplasma pneumoniae besitzt lediglich ein kleines Repertoire von Genen, die vermutlich an der Transkriptionsregulation beteiligt sind. Dieser Umstand reflektiert seine Anpassung an ein nährstoffreiches Habitat mit konstanten Umweltbedingungen, dem menschlichen Lungenepithel. Bis heute ist der Hitzeschockregulator HrcA das einzige charakterisierte Protein, welches an der Transkriptionsregulation in diesem Organismus beteiligt ist. Da jedoch zahlreiche andere Transkriptionsregulationen in M. pneumoniae beschrieben worden sind, stellt sich die Frage, welche Mechanismen bzw. welche Regulatoren für diese Ereignisse verantwortlich sind. Das Ziel dieser Arbeit war die Charakterisierung der übrigen Proteine, die vermutlich an Regulationsereignissen beteiligt sind. Die gezielte Suche nach Mutanten, denen diese Proteine fehlen, zeigte dass die Mehrheit dieser Proteine für die Vitalität des Bakteriums essentiell ist. Lediglich Mutanten, denen die weitläufig in Bakterien konservierten Proteine RelA und WhiA fehlen, konnten isoliert werden. Außerdem konnte eine Interaktion zwischen dem Protein Mpn266 und der α-Untereinheit der RNA-Polymerase nachgewiesen werden, ein Hinweis darauf, dass Protein Mpn266 ein Ortholog des Transkriptionsregulators Spx in den Firmicutes ist. Auch dieser mutmaßliche Transkriptionsregulator ist essentiell. Zahlreiche Experimente zur Charakterisierung der Rolle von RelA und des Signalmoleküls (p)ppGpp in M. pneumoniae wurden durchgeführt. Während gezeigt werden konnte, dass die Mechanismen, die zur RelA-abhängigen Synthese von (p)ppGpp in diesem Organismus konserviert sind, konnte, abgesehen von der Unfähigkeit (p)ppGpp herzustellen kein weiterer Phänotyp gefunden werden. Ein Effekt von (p)ppGpp auf die Transkription konnte mittels Mikroarray-Experimenten nicht nachgewiesen werden. Zusätzliche Untersuchungen zur Rolle der HPr-Phosphorylierung konnten zudem zeigen, dass diese keine Rolle bei der Transkriptionsregulation spielen. Statt dessen scheint die HPr-Phosphorylierung die pH-abhängige Zuckeraufnahme in M. pneumoniae zu regulieren. Mikroarrayuntersuchungen einer whiA Mutante zeigen eine konstitutive Hochregulation der Transkription eines großen Operons, welches hauptsächlich aus ribosomalen Genen besteht. Da sowohl der Regulator als auch das Operon in Gram-positiven Bakterien konserviert sind, liegt die Vermutung einer identischen Funktion dieses Regulators in anderen Bakterien nahe. Diese Vermutung wird durch das Vorhandensein eines gemeinsamen DNA Motivs vor diesem Operon gestützt. Zusammengefasst beinhaltet diese Arbeit die ersten Mikroarrayuntersuchungen von M. pneumoniae Mutanten überhaupt und liefert die Grundlage für zukünftige Experimente, die darauf abzielen, Regulationsereignisse in diesen Organismus besser zu verstehen.
570 Biowissenschaften, Biologie, Biologie, Mycoplasma pneumoniae, Transkription, Mikroarray, stringent response, transcription, microarray, 42.3, WU 000: Mikrobiologie, WUK 000: Genetik der Mikroorganismen, Molekularbiologie der Mikrorganismen {Mikrobiologie}
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