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Rolle und Funktion von Peroxisomen in der Cryptomonade Guillardia theta
Peroxisomen sind an mehreren wichtigen Stoffwechselprozessen in eukaryotischen Zellen beteiligt, wie der Entgiftung von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) oder dem Abbau von Fettsäuren durch β-Oxidation, aber auch am Glyoxylat-Zyklus und der Photorespiration. Die Identifizierung von Peroxisom-spezifi...
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| 1. Verfasser: | |
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| Beteiligte: | |
| Format: | Dissertation |
| Sprache: | Deutsch |
| Veröffentlicht: |
Philipps-Universität Marburg
2022
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| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | PDF-Volltext |
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| Zusammenfassung: | Peroxisomen sind an mehreren wichtigen Stoffwechselprozessen in eukaryotischen Zellen beteiligt, wie der Entgiftung von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) oder dem Abbau von Fettsäuren durch β-Oxidation, aber auch am Glyoxylat-Zyklus und der Photorespiration. Die Identifizierung von Peroxisom-spezifischen Peroxinen in der Cryptomonade Guillardia theta und anderen Chromalveolaten von Mix et al. (2018) bestätigte das Vorhandensein von Peroxisomen in Protisten mit der so genannten komplexen Plastide. Im Gegensatz zu Hefe-, Pflanzen- und Säugetierzellen ist über die Beteiligung der Peroxisomen zum zellulären Stoffwechsel in Cryptomonaden wenig bekannt.
In dieser Arbeit wurden heterologe Lokalisationsstudien von Kandidatenproteinen aus G. theta mit einem putativen C-terminalen peroxisomalen Zielsteuerungssignal Typ 1 (peroxisomal targeting signal, PTS1) in der Diatomee Phaeodactylum tricornutum durchgeführt. Dabei konnten putative PTS1-Proteine mit dem peroxisomalen Marker (mRuby3-SKL) kolokalisiert werden, die an wichtigen metabolischen Prozessen wie Kohlenhydrat-, Etherphospholipid-, Nukleotid-, Vitamin-K-, ROS-, Aminosäure- und Aminstoffwechsel beteiligt sind. Darüber hinaus wurden Homologe zu Faktoren der peroxisomalen β-Oxidation, dem Glyoxylat-Zyklus und der Photorespiration bioinformatisch in G. theta analysiert und Kandidaten mit PTS1-ähnlichen Sequenzen in P. tricornutum lokalisiert. Eine Kolokalisation der G. theta Homologe mit mRuby3-SKL wurde heterolog nicht beobachtet und es ist anzunehmen, dass der Glyoxylat-Zyklus in G. theta nicht peroxisomal lokalisiert und dass die G. theta Peroxisomen nicht an der Photorespiration beteiligt sind. Des Weiteren ist der β-oxidative Abbau von Fettsäuren in G. theta vermutlich ausschließlich mitochondrial.
Im zweiten Teil dieser Arbeit wurden durch komparative Genomanalysen ausgewählter Chlorophyten, Rhodophyten und Glaucophyten putative Peroxin-Sequenzen identifiziert, was auf das Vorhandensein von funktionalen Peroxisomen in den meisten untersuchten Organismen hindeutet. Des Weiteren deuten in silico Analysen darauf hin, dass in Chlorophyten und Glaucophyten neben dem PTS1-Import auch PTS2-Proteine importiert werden könnten. Das PTS2 ist ein N-terminales Nonapeptid, das jedoch im Vergleich zu dem PTS1 seltener vorkommt. |
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| DOI: | 10.17192/z2023.0482 |