Die Evolution des bakteriellen Chloraromaten-Abbaus: Untersuchungen zum Chlorbrenzkatechin-Zweig des 3-Oxoadipat-Weges
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3
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INHALTSVERZEICHNIS
SEITE
1. EINFUEHRUNG: DER CHLORBRENZKATECHIN-ZWEIG DES 3-OXOADIPAT-WEGES - EINE
DER 4
STRATEGIEN DES BAKTERIELLEN ABBAUS VON CHLORAROMATEN
1.1 ABBAUWEGE MIT CHLORID-FREISETZUNG VOR OEFFNUNG DES AROMATISCHEN
RINGES 5
1.2 ABBAUWEGE UEBER CHLORHYDROXYHYDROCHINONE 11
1.3 MODIFIZIERTE GENTISAT- UND
META
WEGE 12
1.4 DER CHLORBRENZKATECHIN-ZWEIG DES 3-OXOADIPAT-WEGES 12
1.5 FRAGEN ZUR EVOLUTION DES CHLORBRENZKATECHIN-KATABOLISMUS 16
2. EIGENSCHAFTEN UND HERKUNFT DER ENZYME DES
CHLORBRENZKATECHIN-ABBAUWEGES 17
2.1 CHLORBRENZKATECHIN-1,2-DIOXYGENASEN 17
2.2 CHLORMUCONAT-CYCLOISOMERASEN 22
2.2.1 SUBSTRATSPEZIFITAET UND KATALYTISCHE AKTIVITAET 23
2.2.2 PRODUKTBILDUNG: CHLORID-ELIMINIERUNG UND DISKRIMINIERUNG ZWISCHEN
27
CYCLOISOMERISIERUNGS-RICHTUNGEN
2.2.3 VERWANDTSCHAFTSVERHAELTNISSE: BEITRAEGE VON SEQUENZEN, STRUKTUREN
UND 31
KATALYTISCHEN FAEHIGKEITEN
2.2.4 BEDEUTUNG EINZELNER AMINOSAEUREN FUER DIE KATALYTISCHEN
EIGENSCHAFTEN 37
2.3 DIENLACTON-HYDROLASEN 44
2.3.1 GERINGE VERWANDTSCHAFT ZWISCHEN 3-OXOADIPATENOLLACTON-HYDROLASEN
UND 44
PLASMIDKODIERTEN DIENLACTON-HYDROLASEN
2.3.2 VARIATIONEN ZUM THEMA DIENLACTON-HYDROLASE: UNTERSUCHUNGEN ZUM
ENZYM 48
AUS
A.EUTROPHUS
335
2.4 MALEYLACETAT-REDUKTASEN 55
2.5 REGULATORISCHE PROTEINE 59
3. DIVERGENZ UND KONVERGENZ IN DER EVOLUTION DES CHLORBRENZKATECHIN- 61
KATABOLISMUS
3.1 DIVERGENZ BEI DEN ABBAUWEGEN DER PLASMIDE GRAM-NEGATIVER BAKTERIEN
62
3.2 KONVERGENZ ZWISCHEN DEM ABBAUWEG VON
KERYTHROPOLIS
1CP UND DENEN VON 64
PLASMIDEN GRAM-NEGATIVER BAKTERIEN
3.3 EIN GRAM-POSITIVER URSPRUNG DES CHLORBRENZKATECHIN-KATABOLISMUS
GRAM- 68
NEGATIVER BAKTERIEN?
4. ASPEKTE DER SELEKTION: "ZWECK" UND ZWISCHENSTUFEN 70
4.1 EVOLUTION ZUM "ZWECK" DES HALOGENBRENZKATECHIN-KATABOLISMUS 70
4.2 MOEGLICHE ZWISCHENSTUFEN BEI DER EVOLUTION DES CHLORBRENZKATECHIN- 71
KATABOLISMUS
5. EVOLUTIONSPROZESSE IM CHLORAROMATEN-ABBAU IN ZEITLICHER PERSPEKTIVE
75
5.1 DAS POTENTIAL FUER SCHNELLE VERAENDERUNGEN: PLASMIDTRANSFER UND
TRANSPOSITION 75
5.2 GRENZEN FUER VERAENDERUNGEN: ENTSTEHUNG NEUER FUNKTIONELLER MODULE UND
80
PROTEINSTRUKTUREN
5.3 MODIFIKATION VORHANDENER AKTIVITAETEN 84
5.4 MOEGLICHE KONSEQUENZ FUER ANWENDUNGEN: ERFASSUNG UND AKTIVIERUNG 86
VORHANDENER MODULE
6. LITERATURVERZEICHNIS 87
DANKSAGUNGEN
LEBENSLAUF
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