Eigenschaften und Verbreitung typischer Transposons der Grünalge Volvox carteri f. nagariensis: Lückenbüßer und Jordan-2
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1997
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F
EIGENSCHAFTEN UND VERBREITUNG TYPISCHER TRANSPOSONS DER GRTTNALGE VOLVOX
CARTERI F. NAGARIENSIS:
LUECKENBUESSER UND JORDAN-2
DISSERTATION ZUR ERLANGUNG DES DOKTORGRADES
DER NATURWISSENSCHAFTEN (DR. RER. NAT.)
DER NATURWISSENSCHAFTLICHEN FAKULTAET HI
-BIOLOGIE UND VORKLINISCHE MEDIZIN- DER UNIVERSITAET REGENSBURG
VORGELEGT VON
GUDRUN KOHL
AUS PASSAU
REGENSBURG 1997
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
1. EINLEITUNG 1
2. MATERIAL U ND METHODEN 10
2.1. ORGANISMEN, PHAGEN, PLASMIDE, OLIGONUKLEOTIDE 10
2.2. ENZYME, CHEMIKALIEN UND KITS 14
2.3. COMPUTER (HARD- UND SOFTWARE)..... 15
2.4. ANZUCHT VON ALGEN, BAKTERIEN UND PHAGEN 15
2.4.1. ALGEN-KULTURHALTUNG 15
2.4.2. BAKTERIEN-KULTURHALTUNG 16
2.4.3. GEWINNUNG VON PHAGENLYSATEN 16
2.5. ISOLIERUNG UND REINIGUNG VON DNA 17
2.5.1. PRAEPARATION VON PLASMID-DNA 17
2.5.2. PRAEPARATION VON PHAGEN-DNA 17
2.5.3. PRAEPARATION VON ALGEN-DNA 18
2.5.4. REINIGUNG VON SYNTHETISCHEN OLIGONUKLEOTIDEN 18
2.6. KONZENTRATIONSBESTIMMUNG... 19
2.6.1. DOPPELSTRAENGIGE DNA 19
2.6.2. BERECHNUNG DER OLIGONUKLEOTIDKONZENTRATION 19
2.7. RESTRIKTIONSVERDAUUNG VON DNA 19
2.7.1. PLASMID-UND PHAGEN-DNA 19
2.7.2. ALGEN-DNA 1.19
2.8. DNA-NEUKOMBINATION 20
2.8.1. DEPHOSPHORYLIERUNG VON DNA MIT ALKALISCHER PHOSPHATASE 20
2.8.2. LIGIERUNG VON DNA-FRAGMENTEN 20
2.8.3. TRANSFORMATION VON E. COLI 20
2.9. GELELEKTROPHORESE VON DNA 21
2.9.1. AGAROSEGELE 21
2.9.2. SEQUENZGELE 21
2.10. ISOLIERUNG VON DNA-FRAGMENTEN AUS AGAROSEGELEN 22
2.11. MARKIERUNG VON DNA-FRAGMENTEN 22
2. LL.L.RADIOAKTIV-MARKIERUNG DURCH RANDOM PRIMING 22
2.11.2. MARKIERUNG MIT DIGOXIGENIN (DIG) 22
2.11.3. DIREKTE MARKIERUNG VON DNA UEBER ENHANCED CHEMILUMINESCENCE (ECL)
22
212 NUKLEINSAEURE-TRANSFER . 23
2.12.1. SOUTHERN-BLOT 23
2.12.2. PLAQUELIFI 23
2.13. HYBRIDISIERUNGEN UND DETEKTION 23
2.13.1. HYBRIDISIERUNG UND DETEKTION BEI RADIOAKTIV MARKIERTEN SONDEN 24
2.13.2. HYBRIDISIERUNG UND DETEKTION BEI DIG MARKIERTEN SONDEN 24
2.13.3. HYBRIDISIERUNG UND DETEKTION BEI ECL MARKIERTEN SONDEN 24
2.14. NESTED DELETIONS. 25
2.15. PCR-AMPLIFIKATION VON DNA 25
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS
2.16. DNA-SEQUENZIERUNGEN..............................................
25
2.16.1. SEQUENZANALYSE MIT DEM- SEQUENASEQUICK-DENATURESEQUENCINGK.IT 25
2.16.2. SEQUENZANALYSE UEBER CYCLE SEQUENCING 26
3. ERGEBNISSE 28
3.1. SUCHE NACH HOMOLOGEN VON WENDY IN VERSCHIEDENEN VOLVOCACEAE . .....
28
3.2. JORDAN-2 AUS DER JONFAN-TRANSPOSONFAMILIE VON VOLVOX CARTERI 32
3.2.1. JORDAN, EIN TRANSPOSON DER EN/SPM-FAMILIE 32
3.2.2. SEQUENZANALYSE VON JORDAN-2 33
3.2.3. SUCHE NACH DER TRANSPOSASE IN JORDAN-2 38
3.2.4. SUCHE NACH ELEMENTEN DER JBRRFAN-FAMILIE IN ANDEREN VOLVOCACEAE
39
3.3. LUECKENBUESSER: KLONIERANG UND CHARAKTERISIERUNG. 43 3.3.1.
SCREENINGDER V. CARTERI GENBANK MIT DER 730 BP LB-SONDE 44 3.3.2.
CHARAKTERISIERUNG DER GENBANK-KLONE 44
3.3.3. SUBKLONIERUNG UND SEQUENZIERUNG DES UEJ-ELEMENTS VON XLB25 46
3.3.4. ANALYSE DER IS-SEQUENZ 47
3.3.5. ABGELEITETE AMINOSAEURESEQUENZ 48
3.3.6. EINORDNUNG VON LB ALS COPIA/TYL-KLASSE RETROTRANSPOSON 52 3.3.7.
PHYLOGENETISCHE EINORDNUNG VON LB 55
3.3.8. PRIMERBINDUNGSSTELLEN FUER DIE HERSTELLUNG EINER VOLLAENGEN-RNA 57
3.3.9. STRUKTUR DER ENDEN VON LB 57
3.3.10. INSERTIONSSTELLEN 59
3.3.1 L.EXZISION VON LB DURCH HOMOLOGE REKOMBINATION 59 3.3.12.
KOPIENZAHL UND MOBILITAET VON LB 60
3.3.13. SUCHE NACH ZU LB HOMOLOGEN ELEMENTEN IN DER FAMILIE VOLVOCALES
66
4. DISKUSSION 67
4.1. DISKUSSION: WENDY . .... ~ 67
4.2. JORDAN-2 UND DIE JORRFAN-FAMILIE VON TRANSPONIERBAREN
FO/VOX-ELEMENTEN 69 4.2.1. CHARAKTERISIERUNG VON JORDAN-2 UND VERGLEICH
MIT JORDAN UND ENISPM 69 4.2.2. SUCHE NACH ELEMENTEN DER JORDAN-FAMILIE
IN DER FAMILIE VOLVOCACEAE 71
4.3. LUECKENBUESSER.... . ... 72
4.3.1. STRUKTUR VON LB 72
4.3.2. STRUKTURELLE MERKMALE DER NUKLEINSAEURESEQUENZ 74 4.3.3. LB EIN
COPIA/JJ L-ELEMENT: HOMOLOGE ELEMENTE UND PHYLOGENETISCHE EINORDNUNG 76
4.3.4. KOPIENZAHL VON LB 77
4.3.5. ENTSTEHUNG VON SOLO-LTRS DURCH HOMOLOGE REKOMBINATION 78 4.3.6.
LUECKENBUESSER IN VERSCHIEDENEN VOLVOX CARTERI F. NAGARIENSIS STAEMMEN 79
4.3.7. LB IN DER FAMILIE VOLVOCACEAE 81
INHALTSVERZEICHNIS M
5. ZUSAMMENFASSUNG 82
FF 1 W P N DV
..................................................,**.*.....**..**.********......*
83
C J LNRTINN-1 . * . * * . * . * * . . . . * * * * * * * * . * * * * * *
* * * * * * * * * * * . * * . * . . . * * * * * * * * * * * . * * * . .
. . . . . . . * * * * . .* 83
E IL {TOTRPIIHFILFOR . .. .......................................84
6. LITERATURVERZEICHNIS 85
7. ANHANG: SEQUENZEN UND SEQUENZVERGLEICHE 94
7.1. ANHANG 1: SEQUENZ VON JORDAN-2 . ... 94
7.2. ANHANG 2:VERGLEICH DER SEQUENZEN DER -GENBANKPHAGEN 97
7.3. ANHANG 3: SEQUENZ VON LUECKENBUESSER 99
7.4. ANHANG4: VERGLEICH DER RT-DOMAENEN VON COPIA/TYL-KLASSE TRANSPOSONS
105
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