Universität zu Köln

Molekulare Charakterisierung zweier neuer Purintransporter-Familien aus Arabidopsis thaliana

Meißner, Esther (2007) Molekulare Charakterisierung zweier neuer Purintransporter-Familien aus Arabidopsis thaliana. PhD thesis, Universität zu Köln.

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    Abstract

    In der vorliegenden Arbeit wurde die komplette AtNAT-Familie (12 Gene) und 1 Gen der AtAzg-Familie auf molekularer Ebene untersucht. Für 11 AtNAT-Gene konnte die Expression in verschiedenen Geweben und Organen nachgewiesen werden. Überwiegend konnte eine Expression der AtNAT-Gene in Leitbahnen und den umliegenden Geweben nachgewiesen werden. Die AtNAT-Gene wurden aufgrund ihrer Expressionseigenschaften und der phylogenetischen Verwandschaft auf Proteinebene in vier der fünf pflanzlichen Subfamilien der NAT-Familie eingeordnet werden. Zwei Gene, AtNAT7 und AtNAT8, zeigten zusätzlich eine Induktion des Promotors in undifferenzierten Geweben. Drei der 12 Gene konnten auf zellulärer Ebene in der Plasmamembran lokalisiert werden. Keine der isolierten und analysierten Knockout-Mutanten der AtNAT-Familie zeigte unter den untersuchten Bedingungen einen offensichtlichen Phänotyp. Für das näher charakterisierte Gen der AtAzg-Familie, AtAzg1, ließ sich erstmals ein in vivo Transport von Cytokinin und Adenin nachweisen. Zusätzlich läßt sich die Genexpression durch externe Zugabe von verschiedenen Cytokininen hochregulieren. Sowohl Knockout-Mutanten des AtAzg1-Gens als auch 35S::AtAzg1 überexprimierende transgene Linien zeigten phänotypische Auswirkungen bei Anzucht auf extern zugegebenen Cytokininen und auch auf toxischen Purinanalogen. Knockout-Mutanten von AtAzg1 zeigen außerdem deutliche Veränderungen in verschiedenen Cytokinin(-derivat-)konzentrationen im Vergleich zum WT, wenn beide auf geringen Konzentrationen von trans-Zeatin angezogen wurden. Diese Daten lassen eine Rolle von AtAzg1 bei der Verteilung von Purinen und Cytokininen in Pflanzen vermuten.

    Item Type: Thesis (PhD thesis)
    Translated abstract:
    AbstractLanguage
    This work deals with the complete A. thaliana NAT-family (12 genes), and the newly described A. thaliana Azg-family (2 genes). Both families were analysed at the molecular level. Eleven AtNAT-genes were found to be expressed in different tissues and organs. Most AtNATs showed expression in the vasculature. On the basis of expression patterns and identities at the protein level, AtNAT-genes clustered into four out of five NAT-subfamilies. Two of the AtNAT-genes, AtNAT7 and AtNAT8, showed induced expression in undifferentiated tissues. Three out of 12 AtNAT-genes were shown to be localised in the plasmamembrane. We were able to isolate and analyse knockout plants. For all members of the AtNAT-family homozygous plants were isolated. However, under the experimentally tested environmental and nutriental conditions, none of the mutants showed an informative phenotype. One gene of the A. thaliana Azg-Family, AtAzg1, was characterisised in detail. AtAzg1 was shown to transport cytokinin and adenine in vivo. The expression of the AtAzg1 gene increased in response to external cytokinines. Knockout plants of the AtAzg1 gene and 35S::AtAzg1 overexpressing plants showed changes in morphology and growth on externally applied toxic purine analogues and also on different cytokinines. Knockout plants growing on media with 0,2 µM trans-zeatin showed clear differences in the levels of cytokinines and cytokinin derivatives in comparison to wild-type plants. This data led to the suggestion that AtAzg1 may plays a major role in the distribution of adenine and cytokinines in plants.English
    Creators:
    CreatorsEmail
    Meißner, Estheresther_grube@email.com
    URN: urn:nbn:de:hbz:38-20481
    Subjects: Life sciences
    Uncontrolled Keywords:
    KeywordsLanguage
    NAT , Azg , Purintransporter , Cytokinin , NukleobasenGerman
    Faculty: Wirtschafts- u. Sozialwissenschaftliche Fakultät
    Divisions: Wirtschafts- u. Sozialwissenschaftliche Fakultät > Keine Angabe
    Language: German
    Date: 2007
    Date Type: Completion
    Date of oral exam: 10 June 2007
    Full Text Status: Public
    Date Deposited: 04 Oct 2007 11:00:22
    Referee
    NameAcademic Title
    Flügge, Ulf-IngoProf. Dr.
    URI: http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/2048

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