Die Funktion zweier Operator-Sequenzen in der Regulation der 3-alpha-Hydroxysteroid-Dehydrogenase/Carbonylreduktase von Comamonas testosteroni

Schon lange ist der Steroidmetabolismus in Bakterien der Inhalt intensiver Forschung. Das Bakterium Comamonas testosteroni bietet sich ideal als Organismus für Forschung auf diesem Gebiet an. Es handelt sich hierbei um ein gram-negatives, aerobes Stäbchen aus der Familie der Comamonaceae, welches St...

Ausführliche Beschreibung

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser: Markowetz Stefanie
Beteiligte: Preisig-Müller, R. (Dr.) (BetreuerIn (Doktorarbeit))
Format: Dissertation
Sprache:Deutsch
Veröffentlicht: Philipps-Universität Marburg 2006
Pharmakologie und Toxikologie
Schlagworte:
DNS
Online Zugang:PDF-Volltext
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Beschreibung
Zusammenfassung:Schon lange ist der Steroidmetabolismus in Bakterien der Inhalt intensiver Forschung. Das Bakterium Comamonas testosteroni bietet sich ideal als Organismus für Forschung auf diesem Gebiet an. Es handelt sich hierbei um ein gram-negatives, aerobes Stäbchen aus der Familie der Comamonaceae, welches Steroide metabolisieren kann. Sowohl die für den Abbau notwendigen Enzyme als auch die Transport- und Bindeproteine werden jedoch nicht kontinuierlich produziert, sondern unterliegen einer sogenannten Substratinduktion. Das bedeutet, dass nur beim Vorliegen eines bestimmten Substrates die für den Abbau notwendigen Enzyme und Proteine exprimiert werden. Der genaue Mechanismus ist noch nicht vollständig bekannt, obwohl einige, für den Abbau notwendige Enzyme identifiziert worden sind. Bei dem Schlüsselenzym des Steroidabbaus handelt es sich um die sogenannte 3α-Hydroxysteroid-Dehydrogenase/Carbonylreduktase, welche die Spaltung des B-Ringes katalisiert und damit den weiteren Abbau des Steroids ermöglicht. Nachdem das Gen für die 3α-HSD/CR (hsdA) identifiziert worden war, konnten zwei Repressorgene, repA und repB, lokalisert werden, welche sowohl in die Transkription als auch Translation des Gens eingreifen. Außerdem konnten zwei Operatoren, OP1 und OP2, mit einem Abstand von 1.644 kb, identifiziert werden. RepA bindet an diese beiden Operatoren und blockiert somit die Transkription der hsdA. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, zu untersuchen, wie der Abstand der beiden Operatoren die Expression der 3α-HSD/CR beeinflusst. Hierzu benutzten wir E. coli Zellen, welche mit Plasmiden transformiert wurden und somit unterschiedliche Deletionen zwischen den beiden Operatoren besaßen. Wir stellten die Theorie auf, dass sich eine Schleife (Loop) zwischen den beiden Operatoren ausbildet und sie dadurch in die optimale Position für die Bindung des RepA bringt. Dieser Mechanismus wurde durch die Beobachtung bestätigt, dass sich bei einer Verkürzung des Operatorenabstandes die Menge an exprimierter 3α-HSD/CR erhöhte. Zusätzlich zu den Abstandsänderungen wurden noch Deletionen von jeweils -3, -5, und -7 nt durchgeführt was zur Rotation der DNA und damit zu unterschiedlichen Anordnungen der zwei Operatoren zueinander führte. Unsere Ergebnisse zeigten, dass bei einem kurzen Abstand zwischen den zwei Operatoren der Einfluß der -3. -5 und -7 Deletionen wesentlich größer ist und die Expression der 3α-HSD/CR somit stärker beeinflusst wird.
DOI:https://doi.org/10.17192/z2006.0776