Untersuchung der Funktion von Mitgliedern der NF-Y-Genfamilie während der Antwort auf abiotischen Stress in Arabidopsis thaliana:
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Berlin
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2011
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INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS 5
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS 9
ZUSAMMENFASSUNG 11
ABSTRACT 12
1 EINLEITUNG 13
1.1 ALLGEMEINE MECHANISMEN DER TRANSKWPTIONSREGULATION 13
1.2 DIECCAAT-BOX 14
1.3 STRUKTUR UND MOLEKULARE FUNKTION DES NF-Y-KOMPLEXES 15
1.3.1 DAS HISTON-FALTUNGSMOTIV (HFM) 17
1.3.2 NF-Y UND CHROMATINSTRUKTUR 18
1.4 VORKOMMEN DES NF-Y-KOMPLEXES 19
1.5 BIOLOGISCHEFUNKTIONENVONNF-Y-PROTEINENINA THALIANA 21
1.5.1 DIE ROLLE VON ATNF-YB-UNTEREINHEITEN WAEHREND DER EMBRYOGENESE 22
1.5.2 ATNF-Y WAEHREND DER BLAULICHT-SIGNALTRANSDUKTION IN A.
/AA//ANA-KEIMLINGEN 23
1.5.3 ATNF-Y IST AN DER PHOTOPERIODISCHEN BLUEHINDUKTION IN A. THALIANA
BETEILIGT 23
1.5.4 ATNF-Y BEEINFLUSST DIE RESISTENZ GEGENUEBER TROCKENSTRESS 25
1.5.5 ATNF-Y IST AN DER REGULATION VON ER-STRESSGENEN BETEILIGT 25
1.6 NF-Y WIRD DURCH OXIDATIVEN STRESS AKTIVIERT 26
1.7 ZIEL DER ARBEIT 27
2 MATERIAL UND METHODEN 29
2.1 BAKTERIEN UND HEFESTAEMME 29
2.2 PUFFER UND MEDIEN 29
2.3 PRIMER 30
2.4 MOLEKULARBIOLOGISCHE METHODEN 31
2.4.1 ISOLATION VON GENOMISCHER DNA AUS A. THALIANA (WEIGEL UND
GAZEBROOK, 2002) 31
2.4.2 ISOLATION VON GENOMISCHER DNA AUS S. CEREVISIAE NACH HARJU ET AL.
(2004) 31
2.4.3 ISOLATION VON GESAMT-RNA AUS A. THALIANA UND N. TABACUM 32
2.4.4 KONZENTRATIONSBESTIMMUNG VON RNA UND DNA 32
2.4.5 RNA-AGAROSE GELELEKTROPHORESE 32
2.4.6 CDNA-ERSTSTRANGSYNTHESE 32
2.4.7 QUANTITATIVE EXPRESSIONSANALYSE MITTELS QUANTITATIVER PCR-TECHNIK
(QPCR) 33
2.4.8 AMPLIFIKATION VON DNA MITTELS POLYMERASE-KETTENREAKTION (PCR) 34
2.4.9 DNA-AGAROSE GELELEKTROPHORESE 35
2.4.10 KLONIERUNG 35
2.4.11 ENZYMATISCHE MODIFIKATION VON DNA 35
2.4.12 SEQUENZGERICHTETE MUTAGENESE (SITE-DIRECTED MUTAGENESIS) 36
2.4.13 MODIFZIERUNG DER MULTIPLE CLONING SITE (MCS) VON PLASMIDEN 36
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/1009964305
DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
2.4.14 HERSTELLUNG ELEKTROKOMPETENTER ZELLEN VON E. COLIUNDA.
TUMEFACIENS 37
2.4.15 ELEKTROTRANSFORMATION 38
2.4.16 PRAEPARATION VON PLASMID-DNA AUS E. COLI 38
2.4.17 DNA-SEQUENZIERUNG 39
2.5 DAS HEFE-2-HYBRID-SYSTEM 39
2.5.1 AUTOAKTIVIERUNGSTEST 41
2.5.2 VERSCHIEBEN EINER CDNA-BIBLIOTHEK 41
2.5.3 TRANSFORMATION VON S 1. CEREVISIAE IM KLEINEN MASSSTAB 42
2.5.4 TRANSFORMATION VON S. CEREVISIAE IM SCREEN-MASSSTAB. 42
2.5.5 SS-GALAKTOSIDASE-AKTIVITAETS-NACHWEIS (FILTERLIFT-ASSAY) 43
2.5.6 PLASMIDISOLATION AUS S. CEREVISIAE 44
2.5.7 IDENTIFIKATION VON PREY-PROTEINEN 45
2.5.8 BILATERALE INTERAKTION IM 96-WE//-FORMAT 45
2.5.9 BESTIMMUNG DER SS-GALAKTOSIDASE-AKTIVITAET MITTELS ONPG 46
2.5.10 NACHWEIS VON INTERAKTIONEN NACH CO-TRANSFORMATION 46
2.5.11 HEFE-2-HYBRID-SYSTEM UNTER OXIDATIVEN BEDINGUNGEN NACH FRANKLIN
(2002) 47
2.6 HEFEKOMPLEMENTIERUNG 47
2.7 PROTEINBIOCHEMISCHE METHODEN 48
2.7.1 ISOLATION VON GESAMTPROTEIN AUS A. THALIANA 48
2.7.2 HETEROLOGE PROTEINEXPRESSION IN E. COLI 49
2.7.3 PROTEINBESTIMMUNG MITTELS BCA UND BRADFORD 50
2.7.4 DENATURIERENDE POLYACRYLAMID-GELELEKTROPHORESE (SDS-PAGE) 50
2.7.5 WESTERNBLOT 51
2.7.6 REDOXABHAENGIGE DIMERISIERUNG REKOMBINANTER PROTEINE 52
2.7.7 IN VI/RO-TRANSIATION 52
2.7.8 PULL-DOWN 52
2.8 /,V.S7I/COMODELLIERUNG 53
2.9 PFLANZEN 53
2.9.1 ANZUCHT VON A. THALIANA UND N. TABACUM 53
2.9.2 STRESSBEHANDLUNG VON A. THALIANA-PUEANZEN 53
2.9.3 STRESSBEHANDLUNG VON A. THALIANA-PUEANZEA VOR BESTIMMUNG DER
TRANSKRIPTMENGEN 55
2.9.4 STERILE ANZUCHT VON A. THALIANA 55
2.9.5 TRANSIENTE TRANSFORMATION VON A. THALIANA MITTELS PARTICLE
BOMBARDMENT 56
2.9.6 KONFOKAL-LASER MIKROSKOPIE 56
2.9.7 STABILE TRANSFORMATION VON A. THALIANA 57
2.9.8 T-DNA-INSERTIONSLINIEN 58
2.9.9 KREUZEN 59
2.10 BESTIMMUNG PHYSIOLOGISCHER PARAMETER IN A. THALIANA 59
2.10.1 BESTIMMUNG DER PIGMENT- UND PORPHYRINGEHALTE 59
2.10.2 BESTIMMUNG VON FLUORESZENZPARAMETERN 59
2.10.3 BESTIMMUNG DES GESAMTANTHOCYANGEHALTS 59
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS
2.10.4 DETEKTION VON ROS MITTELS DAB 60
2.10.5 BESTIMMUNG BLUEHZEITPUNKT 60
ERGEBNISSE 61
3.1 TRANSKRIPTANALYSE VON/47-AEF-RNACHABIOTISCHEM STRESS 61
3.2 INDUKTION DER EXPRESSION VON NTHAP5B DURCH PHOTODYNAMISCHEN STRESS
IN N. TABACUM 65
3.3 BEHANDLUNOVON/FRAT-Y-MUTANTENMITABIOTISCHEMSTRESS 66
3.3.1 BEHANDLUNG VON NF-YC2-I, NF-YCL-2 UND NF-YCL-L X NF-YC2-L MIT
PHOTO-OXIDATIVEM STRESS 67
3.3.2 BEHANDLUNG VON 35S::NF-YC2 UND 35S::NF-YC1 MIT PHOTO-OXIDATIVEM
STRESS 70
3.4 EXPRESSION VON ASCORBAT PEROXIDASE-GENEN 72
3.5 VERAENDERTE BLUEHZEITPUNKTE VON 355: :NF-YC1 UND 35S::NF-YC2 74
3.6 VERAENDERTE EXPRESSION VON GENEN DER BLUEHINDUKTION IN 35S::NF-YC2 UND
35S::NF-YC1 75
3.7 ATNF-YC9INTERAGIERT MIT COL3 77
3.8 A T N F - Y C 1 U N D C 2 I N T E R A G I E R E N M I T C O U N D C
O L3 78
3.9 FUNKTIONELLE UNTERSCHIEDE ZWISCHEN A T N F - Y CI UND C2 79
3.10 INTERAKTION VON A T N F -Y MIT HAP UND H S N F -Y 80
3.11 INTERAKTIONEN ZWISCHEN ZWEI NF-Y PROTEINEN 82
3.12 INTERAKTIONEN DER ATNF-YA-UNTEREINHEITEN 86
3.12.1 INTERAKTIONEN ZWISCHEN NF-YA UND NF-YB 87
3.12.2 INTERAKTION VON NF-YA UND B DURCH CO-TRANSFORMATION MIT NF-YC 88
3.12.3 INTERAKTIONEN ZWISCHEN NF-YA UND NF-YC 90
3.12.4 INTERAKTIONEN ZWISCHEN NF-YB UND NF-YC 93
3.12.5 NACHWEIS VON ATNF-YB/C-INTERAKTIONEN MITTELS GST-PULL-DOWN 97
3.13 EXPRESSION VON N F - Y - G E N EN I NA THALIANA 98
3.13.1 MOEGLICHE VARIATIONEN DES ATNF-Y-TRIMERS UNTER BETEILIGUNG VON
ATNF-YC2 100
3.14 ZELLULAERE LOKALISATION VON ATNF-Y::GFPFUSIONSKONSTRUKTEN 101
3.14.1 CO-LOKALISATION VON NF-YB UND C UNTEREINHEITEN 103
3.15 HOMODIMERISIERUNG VON NF-Y-PROTEINEN 104
3.15.1 REDOXABHAENGIGE DIMERISIERUNG VON REKOMBINANTEM UND IN VITRO
TRANSLATIERTEM ATNF-YB 105
3.15.2 IN 7/CO-MODELLIERUNG VON NF-YB/B-HOMODIMEREN 106
3.15.3 MODELL EINES HUMANEN NF-YB-HOMODIMERS 107
3.15.4 MODELL EINES ATNF-YB 10-HOMODIMERS 109
3.15.5 ATNF-YB-HOMODIMERISIERUNG DURCH EINEN ZUSAETZLICHEN PERIPHEREN
CYSTEINREST 110
DISKUSSION 112
4.1 NF-Y UND ABIOTISCHER STRESS 112
4.1.1 ATNF-Y-GENE WERDEN DURCH ABIOTISCHEN STRESS AKTIVIERT 112
4.1.2 DIE PHYSIOLOGISCHE ROLLE VON ATNF- K-GENEN IN DER OXIDATIVEN
STRESSANTWORT IST UNKLAR 113
4.1.3 MITGLIEDER EINER UNTEREINHEITEN-FAMILIE KOENNEN SICH GEGENSEITIG
FUNKTIONELL KOMPLEMENTIEREN 115
4.2 A T N F -Y IN DER PHOTOMORPHOGENESE 116
4.2.1 ATNF-YCI UND C2 SIND AN DER PHOTOPERIODISCHEN BLUEHINDUKTION
BETEILIGT 116
4.2.2 FT IST EIN ZIELGEN DES NF-Y-KOMPLEXES IN A. THALIANA 117
IMAGE 4
INHALTSVERZEICHNIS
4.2.3 ATNF-Y UND CO WIRKEN ZUSAMMEN AM FR-PROMOTOR 119
4.3 A T N F -Y KOENNEN HAP FUNKTIONELL KOMPLEMENTIEREN 121
4.4 ZUSAMMENSETZUNG DES ATNF-Y-TRIMERS AUS UNTERSCHIEDLICHEN
UNTEREINHEITEN 123
4.4.1 BILATERALE INTERAKTIONEN UND ASSEMBLIERUNG DES ATNF-Y-TRIMERS 124
4.4.2 DIFFERENTIELLES BINDUNGSVERHALTEN DER MITGLIEDER DER
ATNF-Y-MULTIGENFAMILIEN 124
4.4.3 REGULATION DER ATNF-Y-TRIMERKOMPOSITION 127
4.5 ZELLULAERE LOKALISATION UND HOMODMERISIERUNG 129
4.5.1 ATNF-YB WERDEN *HUCKEPACK IN DEN ZELLKERN TRANSPORTIERT 129
4.5.2 NF-YB-PROTEINE KOENNEN IN VITRO HOMODIMERE BILDEN 130
4.5.3 REDOX-REGULATIONSMECHANISMUS DES *HUCKEPACK -TRANSPORTS 131
4.5.4 /JI/FCO-MODELLEVONNF-YB-HOMODIMERE 132
4.5.5 ATNF-YB KANN IN SILICO KEIN HOMODIMER BILDEN 133
4.5.6 EXISTENZ VON NF-YB-HOMODIMERE IN VIVO 134
4.5.7 REDOXREGULATION OHNE NF-YB-HOMODIMERISIERUNG 135
4.5.8 ZELLULAERE LOKALISATION UND FUNKTION DES ANNF-Y-KOMPLEXES SIND
REDOXREGULIERT 136
4.5.9 REGULATION DES *HUCKEPACK -TRANSPORTS IN A. THALIANA 137
4.5.10 REGULATION DES NF-Y-KOMPLEXES IN UNTERSCHIEDLICHEN SPEZIES 139
RESUEMEE 143
LITERATURVERZEICHNIS 145
ANHANG 155
A1:PRIMERLISTE 155
A2:STANDARDABWEICHUNGEN BEI DER BESTIMMUNG BILATERALER
PROTEIN-INTERAKTIONEN 160
DANKSAGUNG 161
SELBSTAENDIGKEITSERKLAERUNG 162
LEBENSLAUF ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
VERZEICHNIS EIGENER VEROEFFENTLICHUNGEN 163
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| spelling | Hackenberg, Dieter Verfasser aut Untersuchung der Funktion von Mitgliedern der NF-Y-Genfamilie während der Antwort auf abiotischen Stress in Arabidopsis thaliana von Dieter Hackenberg Berlin Mensch und Buch Verl. 2011 163 S. Ill., graph. Darst. txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Biological science Zugl.: Berlin, Humboldt-Univ., Diss., 2011 Transkriptionsfaktor (DE-588)4303350-7 gnd rswk-swf Ackerschmalwand (DE-588)4141299-0 gnd rswk-swf Stressreaktion (DE-588)4138565-2 gnd rswk-swf Abiotischer Faktor (DE-588)4292953-2 gnd rswk-swf (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Ackerschmalwand (DE-588)4141299-0 s Transkriptionsfaktor (DE-588)4303350-7 s Stressreaktion (DE-588)4138565-2 s Abiotischer Faktor (DE-588)4292953-2 s DE-604 DNB Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=021137193&sequence=000001&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis |
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