Zum antioxidativen Verteidigungssystem bei Mesembryanthemum crystallinum

Der Crassulaceen-Säure-Stoffwechsel (CAM) zeichnet sich dadurch aus, daß die Photosynthese teilweise hinter geschlossenen Stomata stattfindet, dies führt mit der Zeit zu einer Anreicherung des photosynthetisch gebildeten Sauerstoffs im Gewebe. Dieser Stoffwechselmodus stellt deshalb besondere Anforderungen an Regulation und Kapazität des antioxidativen Verteidigungsystems. Um Untersuchungen zur Expression der beteiligten Enzyme durchführen zu können mussten zuerst die entsprechenden cDNA-Sequenzen ermittelt werden. Aus den hierfür durchgeführten Arbeiten gingen Vollängensequenzen der Monodehydroascorbat Reduktase (MDHAR), Glutathion Reduktase (GR) und Phospholipidhydroperoxid Glutathion Peroxidase (PHGPX) hervor, sowie der beiden an der Glutathion Biosynthese beteiligten Enzyme gamma-Glutamycystein Syntheatase und Glutathion Synthetase (GSH I+II). Für die PHGPX konnte außerdem der kodierende Bereich der genomischen Sequenz ermittelt werden. Zusammen mit den bereits bekannten Sequenzen von fünf Isoformen der Ascorbat Peroxidase (APX), Katalase und Cu/Zn-Superoxid Dismutase (SOD) stand damit das Instrumentarium für Expressionsanalysen am überwiegenden Teil der beteiligten Enzyme zur Verfügung. Bei Pflanzen, die Salzstress ausgesetzt waren ergaben sich im Vergleich zu unbehandelten Pflanzen drastische Zunahmen bei den Transkriptmengen der PHGPX, der GR und der Cu/Zn-SOD. Keine Veränderung war bei der Expression der MDHAR festzustellen. Ebenfalls keine signifikanten Veränderungen ließen Katalase und GSH I erkennen. Die Transkriptmenge der cytosolischen Isoform 1 der APX nahm ab, was sich auch in der Proteinmenge widerspiegelte. Die Proteinmengen anderer cytosolischer APX-Isoformen sowie einer chloroplastidären Isoform nahmen dagegen zu. Differentielle Reaktionen der Proteinmengen verschiedener APX-Isoformen auf unterschiedliche Stressbedingungen deuten auf komplexe Regulationsmechanismen hin. Darüberhinaus konnte die subzelluläre Lokalisation einer chloroplastidären APX-Isoform, sowie einer cytosolischen MDHAR durch den Einsatz von GFP-Fusionsproteinen aufgeklärt werden.

Level thesis:degree_level

thesis.doctoral

Grantor dc:publisher

Universität Heidelberg

Year

2003

Author dc:creator

• Kiefer, Markus

Contributors dc:contributor

• Rausch, Thomas

Repository record source_url

http://www.ub.uni-heidelberg.de/archiv/3124

OAI identifier oai:identifier

oai:archiv.ub.uni-heidelberg.de:3124