Identifizierung und Charakterisierung von Suppressormutanten einer Plastom-Genom-Inkompatibilität in Oenothera:
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2013
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| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS VI
1. EINLEITUNG 1
1.1 DER ENDOSYMBIONTISCHE GENTRANSFER 1
1.2 DAS PIASTIDENGENOM 2
1.3 DIE PLASTIDAERE GENEXPRESSION 5
1.3.1 TRANSKRIPTION UND TRANSLATION 5
1.3.2 PLASTIDEN-SPEZIFISCHE RIBOSOMALE PROTEINE 7
1.4 KOMMUNIKATION ZWISCHEN ZELLKERN UND PLASTIDE 8
1.5 PLASTOM-GENOM-INKOMPATIBILITAET (PGI) 9
1.6 DAS MODELLSYSTEM OENOTHERA 10
1.6.1 PHARMAZEUTISCHE BEDEUTUNG DER OENOTHERA 10
1.6.2 GENETISCHE EIGENSCHAFTEN DER OENOTHERA 10
1.6.2.1 BIPARENTALE PIASTIDENVERERBUNG 11
1.6.2.2 KOMPLEXHETEROZYGOTIE 11
1.6.2.3 INTERSPEZIFISCHE FERTILITAET DER HYBRIDEN 12
1.6.3 OENOTHERA ALS MODELL FUER PLASTOM-GENOM-INKOMPATIBILITAET 12
1.7 DOBZHANSKY-MULLER-INKOMPATIBILITAET (DMI) 13
1.8 DER VIRESZENTE PHAENOTYP DES INKOMPATIBLEN AA-ILL-HYBRIDEN 15
1.8.1 ERSTE VORUNTERSUCHUNGEN AM INKOMPATIBLEN AA-ILL-HYBRID 16
( 1.9 DAS REZESSIVE PLASTOM-MUTATOR-ALLEL (PM) 17
1.10 ZIELSETZUNG 18
2. MATERIALIEN UND METHODEN 19
2.1 MATERIALIEN 19
2.1.1 STANDARDCHEMIKALIEN UND GAENGIGE VERBRAUCHSMATERIALIEN 19
2.1.2 SPEZIELLE CHEMIKALIEN 19
2.1.3 SPEZIELLE VERBRAUCHSMATERIALIEN 20
2.1.4 GERAETE 20
2.1.5 ENZYME UND REAKTIONSKITS 21
2.1.5.1 RESTRIKTIONSENZYME 21
2.1.5.2 WEITERE ENZYME 21
2.1.5.3 REAKTIONSKITS 21
2.1.6 DNS-GROESSENMARKER 21
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INHALTSVERZEICHNIS
2.1.7 OLIGONUKLEOTIDE 22
2.1.8 PFLANZENMATERIAL 23
2.1.8.1 VERWENDUNG VON ZWEI REFERENZ-PM-LINIEN MIT UNTERSCHIEDLICH
STARKER AUSPRAEGUNG DER
AA-II
L-L
NKOMPATIBILITAET 23
2.1.9 COMPUTERPROGRAMME 24
2.2 KULTIVIERUNG DER PFLANZEN 25
2.2.1 KULTIVIERUNG AUF ERDE 25
2.2.2 KREUZEN DER OENOTHEREN 25
2.3 ZELLFRAKTIONIERUNG: ISOLATION INTAKTER CHLOROPLASTEN AUS
OENOTHERA-BLATTMATERIAL 26
2.4 MOLEKULARBIOLOGISCHE METHODEN 27
2.4.1 DNS-EXTRAKTION AUS ISOLIERTEN CHLOROPLASTEN 27
2.4.2 GESAMT-DNS-ISOLATION AUS OENOT^ERO-BLATTMATERIAL 28
2.4.2.1 DNS-ISOLATION MIT DEM DNEASY PLANT MINI KIT (QIAGEN) 28
2.4.2.2 PHENOL-BASIERTE DNS-ISOLATION 28
J
2.4.3 GESAMT-RNS-ISOLATION AUS OE/IOTFRERA-BLATTMATERIAL 29
2.4.4 SPEKTROPHOTOMETRISCHE QUANTIFIZIERUNG DER NUKLEINSAEUREN 30
2.4.5 AMPLIFIZIERUNG VON DNS-FRAGMENTEN MITTELS
POLYMERASE-KETTENREAKTION 30
2.4.5.1 STANDARD-PCR 31
2.4.5.2 STANDARD-PCR MIT BETAIN 31
2.4.5.3 PCR MIT BIO-X-ACT* LONG DNA-POLYMERASE 32
2.4.6 AUFREINIGUNG VON PCR-PRODUKTEN UND DNS 32
2.4.6.1 AUFREINIGUNG VON GELOESTEN PCR-PRODUKTEN BZW. PCR-PRODUKTEN AUS
AGAROSE-GELEN UND
AUFBEREITUNG FUER SANGER-SEQUENZIERUNG 32
2.4.6.2 AUFREINIGUNG DER ISOLIERTEN GESAMT-DNS FUER DEN VERDAU MIT
RESTRIKTIONSENZYMEN.... 32
2.4.7 AUFTRENNUNG DER PCR-PRODUKTE UND DER NUKLEINSAEUREN MITTELS
GEL-ELEKTROPHORESE 33
2.4.7.1 AUFTRENNUNG DER PCR-PRODUKTE IN AGAROSE-GELEN 33
2.4.7.2 AUFTRENNUNG VON GESAMT-DNS IN AGAROSE-GELEN 33
2.4.7.3 AUFTRENNUNG DER RNS IN DENATURIERENDEN AGAROSE-GELEN 33
2.4.8 DNS-VERDAU MIT RESTRIKTIONSENZYM 34
2.4.9 IMMOBILISIERUNG UND DETEKTION DER NUKLEINSAEUREN 35
2.4.9.1 KAPILLARTRANSFER VON DNS AUF EINE NYLONMEMBRAN UND NACHWEIS
(SOUTHERN-
HYBRIDISIERUNG) 35
2.4.9.2 KAPILLARTRANSFER VON RNS AUF EINE NYLONMEMBRAN UND NACHWEIS
(NORTHERN-
HYBRIDISIERUNG) 35
2.4.9.3 HERSTELLUNG DER RADIOAKTIV MARKIERTEN SONDEN 36
II
INHALTSVERZEICHNIS
2.4.9.4 HYBRIDISIERUNG DER MEMBRAN MIT RADIOAKTIV MARKIERTEN SONDEN 36
2.4.9.4.1 HYBRIDISIERUNG DER MEMBRAN MIT KOVALENT GEBUNDENER DNS 36
2.4.9.4.2 HYBRIDISIERUNG DER MEMBRAN MIT KOVALENT GEBUNDENER RNS 37
2.4.10 RELATIVE QUANTIFIZIERUNG DER RIBOSOMALEN RNS-SPEZIES 37
2.5 SEQUENZIERUNG UND BIOINFORMATIK 37
2.5.1 SEQUENZIERUNG NACH SANGER: KETTENABBRUCH-METHODE ODER
DIDESOXY-METHODE 37
2.5.2 SEQUENZIERUNG VON CPDNS MIT 454-TECHNIK 38
2.5.3 SEQUENZIERUNG VON CPDNS MIT DEM SOLEXA/ILLUMINA-VERFAHREN 39
2.5.4 ASSEMBLIERUNG DER PIASTOMSEQUENZEN 39
2.5.5 BESTIMMUNG DES EDITOTYPS VON PIASTOM I UND PIASTOM III 39
2.5.6 BIOINFORMATISCHE VORHERSAGE VON NEP- UND PEP-PROMOTOREN 40
2.6 PHYSIOLOGISCHE METHODEN 40
2.6.1 AUFNAHME DER FLUORESZENZ-LICHTSAETTIGUNGSKURVE 40
2.6.2 BESTIMMUNG DER ELEKTRONENTRANSPORTRATE VON PHOTOSYSTEM I DURCH P
700
-MESSUNGEN 41
2.6.3 BESTIMMUNG DER CHLOROPHYLLKONZENTRATION 41
3. ERGEBNISSE 42
3.1 DIE INKOMPATIBILITAET DES AA-ILL-HYBRIDEN BERUHT NICHT AUF EINER
MODIFIZIERTEN RNS-EDIERUNG .. 42
3.2 PIASTOM I UND PIASTOM III UNTERSCHEIDEN SICH DURCH INSGESAMT 454
POLYMORPHISMEN 46
3.3 EINFLUSS DER POTENTIELLEN PLASTIDAEREN DETERMINANTE AUF EBENE DER
TRANSLATION 51
3.3.1 VERMINDERTE AKKUMULATION DER RIBOSOMALEN 16S UND 23S RNS IM
INKOMPATIBLEN AA-III-
HYBRID 52
3.3.2 BESTAETIGUNG DER VERMINDERTEN 23S RRNS-AKKUMULATION IM
INKOMPATIBLEN AA-ILL-HYBRID 54
3.4 MUTAGENESE-ANSATZ ZUR IDENTIFIZIERUNG DES FUER DIE
AA-ILL-LNKOMPATIBILITAET VERANTWORTLICHEN
PLASTIDAEREN GENORTS 56
3.5 RUECKKREUZUNGEN ZUR STABILISIERUNG DER PLASTIDAEREN MUTATION UND ZUR
SELEKTION AUF
HOMOPLASMIE 58
3.5.1 ERSTE RUECKKREUZUNG ZUR STABILISIERUNG DER MUTATION IM PIASTOM 58
3.5.2 ZWEITE RUECKKREUZUNG ZUR SELEKTION AUF HOMOPLASMIE 60
3.5.3 DRITTE RUECKKREUZUNG BESTAETIGT HOMOPLASMIE FUER DREI DER VIER
AUSGEKREUZTEN
SUPPRESSORMUTANTEN 64
3.5.4 SELBSTUNGEN UND KREUZUNGEN DER SUPPRESSORMUTANTEN ALS NACHWEIS DER
HOMOPLASMIE IN
ALLEN MUTANTEN UND BESTAETIGUNG DES ZYTOPLASMATISCHEN ERBGANGS 66
3.6 ANALYSE DER PHOTOSYNTHESE-PARAMETER BESTAETIGT SUPPRESSION DER
AA-ILL-INKOMPATIBILITAET 69
3.6.1 ANNAEHERUNG DER SUPPRESSORMUTANTEN AN WILDTYP-NIVEAU AUF EBENE DES
CHLOROPHYLLGEHALTS
70
III
INHALTSVERZEICHNIS
3.6.2 ANNAEHERUNG DER MUTANTEN AN WILDTYP-NIVEAU DURCH UNVERAENDERTES
CHLOROPHYLL A/B-
VERHAELTNIS 71
3.6.3 ELEKTRONENTRANSPORTRATEN VON PHOTOSYSTEM I UND II ZEIGEN
ABSTUFUNGEN DER SUPPRESSION
DER AA-ILL-LNKOMPATIBILITAET IN DEN EINZELNEN MUTANTEN 73
3.6.4 NICHT-PHOTOCHEMISCHE FLUORESZENZLOESCHUNG ZEIGT UNTERSCHIEDLICH
STARKE SUPPRESSION DER
AA-IIL-LNKOMPATIBILITAET IN DEN VIER UNABHAENGIGEN MUTANTEN 76
3.6.5 PHOTOCHEMISCHE FLUORESZENZLOESCHUNG DEUTET IN EINER
SUPPRESSORMUTANTE AUF EINE
VOLLSTAENDIGE REVERSION HIN 77
3.7 QUANTIFIZIERUNG DER RIBOSOMALEN RNS-SPEZIES IN DEN VIER MUTANTEN
WIDERLEGT ANNAHME EINER
VOLLSTAENIGEN REVERSION 79
3.8 DETAILLIERTE SEQUENZANALYSE DER MUTIERTEN PIASTOME DEUTET AUF RPL32
ALS POTENTIELLE PLASTIDAERE
DETERMINANTE DER AA-I LL-LNKOMPATIBILITAET HIN 81
3.9 MOEGLICHE STRUKTURELLE VERAENDERUNG AUF PIASTOMEBENE ALS GRUND FUER DEN
ABBRUCH DER LLLUMINA-
SEQUENZIERUNG ZWISCHEN NDHF UND RPL32 87
3.9.1 KEIN DOPPELSTRANG-BRUCH ZWISCHEN DEN KODIERENDEN REGIONEN VON NDHF
UND RPL32 87
3.9.2 KEINE GROESSERE INVERSION ZWISCHEN TRNP
UGG
/PSAJ UND NDHF/RPL32, DIE ZUR RAEUMLICHEN
TRENNUNG ZWISCHEN DEM PROMOTER UND DER KODIERENDEN REGION VON RPL32
FUEHREN KOENNTE 89
3.10 SANGER-SEQUENZIERUNG DES INTERGENISCHEN BEREICHS ZWISCHEN NDHF UND
RPL32 KANN KEINEN
AUFSCHLUSS UEBER DIE ART DER MUTATION GEBEN 90
3.11 TRANSKRIPTIONSMUSTER IN DEN VIER UNABHAENGIGEN SUPPRESSORMUTANTEN
UNTERSTREICHT RPL32 ALS
POTENTIELLE PLASTIDAERE DETERMINANTE 98
3.12 GLOBALE VERMINDERUNG DER PLASTIDAEREN GENEXPRESSION SCHEINT
AUSGESCHLOSSEN 100
4. DISKUSSION 101
4.1 AA-ILL-INKOMPATIBILITAET LAESST SICH NICHT AUF VERAENDERTE RNS-EDIERUNG
ZURUECKFUEHREN 101
4.2 VORUNTERSUCHUNGEN LASSEN EINEN EINFLUSS DER POTENTIELLEN PLASTIDAEREN
DETERMINANTE AUF EBENE
DER TRANSLATION VERMUTEN 102
4.3 NACHWEIS DER POTENTIELLEN PLASTIDAEREN DETERMINANTE AUF
TRANSLATIONSEBENE DURCH VERMINDERTE
AKKUMULATION DER RIBOSOMALEN 16S UND 23S RNS IM INKOMPATIBLEN
AA-ILL-HYBRID 103
4.4 MUTAGENESE-ANSATZ ERLEICHTERT DEN ZUGANG ZUM PLASTIDAEREN GENORT, DER
FUER DIE AA-III-
INKOMPATIBILITAET VERANTWORTLICH IST 104
4.5 MEHRERE RUECKKREUZUNGEN ERMOEGLICHEN DAS AUSKREUZEN VON VIER
UNABHAENGIGEN
HOMOPLASTOMISCHEN SUPPRESSORMUTANTEN 105
4.6 ANALYSE DER VIER AUSGEKREUZTEN MUTANTEN AUF EBENE DER PHOTOSYNTHESE
BESTAETIGT WEITGEHENDE
SUPPRESSION DER AA-ILL-INKOMPATIBILITAET 108
4.7 QUANTIFIZIERUNG DER RIBOSOMALEN RNS-SPEZIES IN DEN VIER UNABHAENGIGEN
MUTANTEN ZEIGT DIE
TEILWEISE WIEDERHERSTELLUNG DER RIBOSOMEN 109
4.8 SEQUENZANALYSE DER PM-PLASTOME SPRICHT FUER 09/12 ALS DIE *AELTERE
DER BEIDEN PM/PM AA-III-
LINIEN 110
IV
INHALTSVERZEICHNIS
4.9 UMFANGREICHE SEQUENZANALYSE DER MUTIERTEN PIASTOME IDENTIFIZIERT
RPL32 ALS POTENTIELLE
PLASTIDAERE DETERMINANTE, DIE FUER DIE AA-ILL-INKOMPATIBILITAET
VERANTWORTLICH IST 111
4.10 SEQUENZIERUNG DER INTERGENISCHEN REGION ZWISCHEN NDHF UND RPL32
SCHWIERIG 112
4.11 VERAENDERTE PROZESSIERUNG UND REGULATION DER RPL32 MRNS ALS
POTENTIELLE URSACHE FUER DIE
UNTERDRUECKUNG DER WRESZENZ-INKOMPATIBILITAET? 113
4.11.1 FUNKTION VON RPL32 114
4.11.2 MOEGLICHE BEDEUTUNG VON RPL32 FUER DIE AA-ILL-INKOMPATIBILITAET 115
4.12 AUSBLICK 119
5. ZUSAMMENFASSUNG 120
6. LITERATUR 121
7. ANHANG 132
7.1 ABBILDUNGSVERZEICHNIS 132
7.2 TABELLENVERZEICHNIS 135
8. PUBLIKATIONEN UND KONFERENZEN 136
PUBLIKATIONEN 136 V
KONFERENZEN 136
9. EIDESSTATTLICHE ERKLAERUNG 137
10. DANKSAGUNG 138
V
|
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| spelling | Keuthe, Mandy Verfasser aut Identifizierung und Charakterisierung von Suppressormutanten einer Plastom-Genom-Inkompatibilität in Oenothera von Mandy Keuthe 2013 VIII, 138 S. Ill., graph. Darst. txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Potsdam, Univ., Diss., 2013 Nachtkerze Gattung (DE-588)4171051-4 gnd rswk-swf Genexpression (DE-588)4020136-3 gnd rswk-swf Translation Genetik (DE-588)4185909-1 gnd rswk-swf Plastom (DE-588)4357429-4 gnd rswk-swf (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Nachtkerze Gattung (DE-588)4171051-4 s Plastom (DE-588)4357429-4 s Genexpression (DE-588)4020136-3 s Translation Genetik (DE-588)4185909-1 s DE-604 DNB Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=026872977&sequence=000001&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis |
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