Sphäroidkörper in Endosymbiose mit Rhopalodia gibba: Analysen des Genoms und Transkriptstudien der Nitrogenase

Die Sphäroidkörper der Diatomee Rhopalodia gibba sind obligate Endosymbionten cyanobakterieller Herkunft. Im Rahmen dieser Arbeit wurden 571 042 bp des Genoms der Sphäroidkörper sequenziert und analysiert. Danach weist das Genom zahlreiche Modifikationen auf, die mit dem intrazellulären Lebensstil d...

Ausführliche Beschreibung

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser: Dede, Christine
Beteiligte: Maier, Uwe G. (Prof. Dr.) (BetreuerIn (Doktorarbeit))
Format: Dissertation
Sprache:Deutsch
Veröffentlicht: Philipps-Universität Marburg 2011
Biologie
Schlagworte:
Online Zugang:PDF-Volltext
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Beschreibung
Zusammenfassung:Die Sphäroidkörper der Diatomee Rhopalodia gibba sind obligate Endosymbionten cyanobakterieller Herkunft. Im Rahmen dieser Arbeit wurden 571 042 bp des Genoms der Sphäroidkörper sequenziert und analysiert. Danach weist das Genom zahlreiche Modifikationen auf, die mit dem intrazellulären Lebensstil der Sphäroidkörper einhergehen. Dazu gehören unter anderem die Inaktivierung und der Verlust zahlreicher Gene. Daneben ist ein Anstieg des A/T-Gehalts zu nennen, der vor allem die nicht kodierenden Regionen und die dritte Kodonposition der kodierenden Regionen betrifft. Pseudogene findet man insbesondere unter Transposasen. Zudem sind Gene, die Proteine der Photosynthese kodierten, zumeist inaktiviert, so dass die Sphäroidkörper vermutlich nicht mehr photosynthetisch aktiv sind. Im Gegensatz zu den Genomen alter Endosymbionten weist das Genom der Sphäroidkörper verschiedenste DNA-Reparaturproteine auf. Dies ist einer von zahlreichen Anhaltspunkten dafür, dass die Sphäroidkörper jungen Endosymbionten zuzuordnen sind. Den Ergebnissen der im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten quantitativen Real Time-PCR folgend wird die Aktivität des Nitrogenase-Komplexes in den Sphäroidkörpern nicht transkriptionell reguliert. Zudem ist der Nitrogenase-Komplex nicht nur unter Stickstoff limitierten Bedingungen aktiv. Das unterscheidet die Sphäroidkörper eindeutig von ihren frei lebenden Verwandten. So wird die Aktivität des Nitrogenase-Komplexes in Cyanothece sp. ATCC 51142 transkriptionell reguliert und molekularer Stickstoff wird nur unter Stickstoff limitierten Bedingungen fixiert. Die Untersuchung der jungen Rhopalodia gibba – Sphäroidkörper Assoziation erlaubt die degenerativen Prozesse, die einer Endosymbiose insbesondere anfangs zu Grunde liegen, besser zu erfassen.
DOI:https://doi.org/10.17192/z2011.0054