Dokument: Viroid-Protein-Wechselwirkungen und deren Bedeutung für Replikation und Transport von Viroiden

Titel:	Viroid-Protein-Wechselwirkungen und deren Bedeutung für Replikation und Transport von Viroiden
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=3580
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20101130-104700-6
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Bannach, Oliver [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 8,47 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 09.02.2007 / geändert 09.02.2007
Beitragende:	Prof. Dr. Riesner, Detlev [Gutachter] Prof. Dr. Ott, Sieglinde [Gutachter] Prof. Dr. Willbold, Dieter [Gutachter]
Stichwörter:	Viroid,PSTVd,TFIIIA,alternative splicing,replication,transcription
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibung:	Viroide sind nicht-kodogene RNA-Moleküle, die in geeignetenWirtspflanzen parasitieren. Vermittels definierter Sekundärstrukturen wechselwirkt die Viroid-RNA mit Wirtsfaktoren um in der Pflanze repliziert und transportiert werden. Auf struktureller Basis kann für einige Wirtsporteine eine Interaktion mit dem Viroid postuliert werden. In der vorliegenden Arbeit sollten solche hypothetischen Wechselwirkungspartner rekombinant hergestellt und ihre Bindung an das Potato Spindle Tuber Viroid (PSTVd) charakterisiert werden. Anhand der ermittelten Daten sollten Modellsysteme zu Replikation und Transport von PSTVd überprüft werden. In einer vorausgehenden Arbeit wurde gezeigt, dass die Transkription am linken terminalen Loop der nativen Viroid-Sekundärstruktur (Position 1C oder 359U) beginnt. (Kolonko et al., 2003). In der vorliegenden Arbeit konnten Infektiositätsstudien mit punktmutierten PSTVd- Molekülen zeigen, dass die Mutation G1 genetisch stabil ist, während G359 zu U359 revertiert. Nach NMR-Analysen ist das Nukleotid U359 für die Struktur des linken Tetraloops ohne Bedeutung (Scholtysik, 2006). Daher muss also nicht etwa ein Strukturmotiv, sondern die reine Sequenz essentiell für den Transkriptionsstart sein. Da die Transkription von PSTVd durch die Polymerase II an einer definierten Position beginnt, liegt es nahe, dass diese von einem Promotor auf der Viroid-RNA determiniert wird. Das Viroid könnte DNA-Strukturen imitieren und so den basalen Faktor TATA-Binding-Protein (TBP) für die korrekte Transkriptionsinitiation rekrutieren. Das stark konservierte TBP konnte bereits aus einigen Organismen als GST-Fusionsprotein rekombinant hergestellt werden. In der vorliegenden Arbeit wurde bemerkenswerterweise beobachtet, dass TBP aus der Wirtspflanze Solanum tuberosum aufgrund seiner Toxizität für eine rekombinante Expression in E. coli nicht zugänglich war. Der Transkriptionsfaktor IIIA (TFIIIA) und das ribosomale Protein L5 regulieren die 5 S-RNASynthese und stehen in direktem Zusammenhang mit dem intrazellulären 5 S-RNA-Transport. Da PSTVd über 5 S-ähnliche Strukturmotive verfügt, könnte es sich dieser Proteine für seine eigene zelluläre Lokalisation bedienen. Die Sequenz von TFIIIA aus der Wirtspflanze Lycopersicon esculentum wurde in dieser Arbeit aufgeklärt, und es wurde ein Aufreinigungsverfahren für die in E. coli unlöslich exprimierten Proteine GST-TFIIIA und GST-L5 etabliert. GSTL5 zeigte nach Reinigung lediglich unspezifische RNA-Bindung. Für GST-TFIIIA konnte eine hochspezifische Bindung an 5 S-DNA beobachtet werden. 5 S-RNA, PSTVd und andere einzelsträngige RNA wurde um mehr als eine Größenordnung schwächer gebunden. Es wurde ein Modell formuliert, wonach PSTVd über sein Loop E-Motiv mit TFIIIA wechselwirkt und somit im Nukleolus akkumulieren kann. Bei der Klonierung der TFIIIA-Sequenzen wurden sowohl von Lycopersicon- als auch von Arabidopsis-cDNA eine alternativ gespleißte TFIIIA-mRNA gefunden. Durch Sequenzanalyse und in-vitro-Translation konnte gezeigt werden, dass dieses optionale Genprodukt nur aus den ersten beiden Zink-Finger-Bindemotiven von TFIIIA besteht. Diese verkürzte TFIIIA-Variante ließ sich per Westernblot-Analyse nicht in vivo nachweisen und zeigte in rekombinanter Form keine Nukleinsäurebindeaktivität. Aufgrund seiner Konservierung in höheren Pflanzen wurde dem alternativen Spleißmechanismus des TFIIIA-Gens eine regulatorische Funktion zugesprochen.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Biologie
Dokument erstellt am:	22.12.2006
Dateien geändert am:	12.02.2007
Promotionsantrag am:	21.12.2006
Datum der Promotion:	21.12.2006