Eine Frage der Form: Mechanismen morphologischer Differenzierung in Bakterien

Prokaryoten weisen eine Vielzahl unterschiedlicher Formen und Lebensstile auf, wobei aber die dieser Vielfalt zugrunde liegenden Mechanismen zum Großteil unbekannt sind. Ziel der hier vorgelegten Arbeit war die Identifikation neuer Faktoren, die in Bakterien an der Ausprägung der Zellform beteiligt...

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Main Author: Kühn, Juliane
Contributors: Thanbichler, Martin (Jun.-Prof.) (Thesis advisor)
Format: Dissertation
Language:German
Published: Philipps-Universität Marburg 2010
Biologie
Subjects:
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Description
Summary:Prokaryoten weisen eine Vielzahl unterschiedlicher Formen und Lebensstile auf, wobei aber die dieser Vielfalt zugrunde liegenden Mechanismen zum Großteil unbekannt sind. Ziel der hier vorgelegten Arbeit war die Identifikation neuer Faktoren, die in Bakterien an der Ausprägung der Zellform beteiligt sind. Dafür wurde das α-Proteobakterium Caulobacter crescentus als Modellorganismus gewählt, da der Organismus genetisch zugänglich ist und zellzyklus-abhängige und durch Umwelteinflüsse bedingte Änderungen der Zellform in diesem Bakterium beschrieben wurden. Die morphologischen Veränderungen während der Entwicklung einer beweglichen Schwärmerzelle zur sessilen Stielzelle waren Ausgangspunkt für die Suche nach Proteinen, die an der Modellierung des Zellpols oder der Biogenese der Prostheka beteiligt sind. Hier konnte auf Microarray-Analysen zur Transkriptionsregulation während des Zellzyklus zurückgegriffen werden. Eine nähere Untersuchung der zu diesem Zeitpunkt induzierten Gene führte zur Identifikation von bacA und bacB in C. crescentus. In weiteren Experimenten konnte die Lokalisation der entsprechenden Proteine zum bestielten Pol sowie ihre Fähigkeit zur Ausbildung polymerer Strukturen nachgewiesen werden. Es konnte gezeigt werden, dass in E. coli produzierte und über chromatographische Methoden aufgereinige Proteine ohne Zusatz von Co-Faktoren polymerisieren. Mittels Co-Immunpräzipitation wurde die Interaktion von BacA und BacB mit der Peptidoglykansynthase PbpC nachgewiesen. Ebenso wurden zu BacAB homologe Proteine aus anderen Bakterienspezies untersucht, wobei für diese ein ähnliches Polymerisationsverhalten gezeigt werden konnte. Um die Genregulation bei einem Mangel an Phosphat in C. crescentus analysieren zu können, wurden Microarray-Analysen verschiedener Stämme, angezogen in Komplexmedium oder phosphatfreiem Minimalmedium, erstellt. Durch Vergleich der erhaltenen Daten konnte das Pho-Regulon in Caulobacter näher bestimmt und der Einfluss eines MarR-ähnlichen Transkriptionsfaktors während der Reaktion auf eine Verknappung an Phosphat gezeigt werden.
DOI:https://doi.org/10.17192/z2010.0491