<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<rss version="2.0">
  <channel>
    <title>OPUS 4 Latest Documents RSS Feed</title>
    <description>Latest documents</description>
    <link>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/index/index/</link>
    <pubDate>Tue, 08 Apr 2008 12:51:54 +0200</pubDate>
    <lastBuildDate>Tue, 08 Apr 2008 12:51:54 +0200</lastBuildDate>
    <item>
      <title>P1/HC-Pro aus dem Weizenstrichelmosaikvirus als Suppressoren des RNA silencing in Weizen</title>
      <link>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/403</link>
      <description>Die Expression von Transgenen in Weizen ist oft schwach und instabil. Dies wird auf die Fähigkeit des Weizens zurückgeführt, die Expression eingebrachter Gene durch RNA silencing vermindern zu können. In dieser Arbeit wurde untersucht, ob die Expression von Transgenen und möglicherweise auch die Transformationseffizienz (d.h. Anzahl transgener Pflanzen pro verwendetem Explantat) in Weizen durch Suppressoren des RNA silencing aus pflanzlichen Viren erhöht werden kann. Einer der bekanntesten Suppressoren ist P1/HC-Pro (protein1/helper-component-proteinase) aus Potyviren (Fam. Potyviridae), dessen Wirkung in Tabak und Arabidopsis thaliana beschrieben wurde. P1/HC-Pro ist als amino-terminaler Teil des viralen Polyproteins definiert, der durch autokatalytische Spaltung in die reifen Proteine P1 und HC-Pro prozessiert wird. Die Expression von p1/hc-pro in Tabak bewirkt eine erhöhte Expression des Reportergens glucuronidase (gus), gleichzeitig allerdings auch Kümmerwuchs und Entwicklungsstörungen der transgenen Pflanzen. Analog zu dem verwendeten P1/HC-Pro des jeweiligen pathogenen Virus, nämlich Tobacco etch virus in Tabak und Turnip mosaic virus in A. thaliana, sollte untersucht werden, ob das ähnliche P1/HC-Pro aus dem Weizenstrichelmosaikvirus (WSMV, einem Tritimovirus ebenfalls aus der Familie Potyviridae) als Suppressor des RNA silencing in Weizen wirkt. Zu diesem Zweck wurden Weizenembryonen mit p1/hc-pro aus WSMV sowie gleichzeitig mit dem Reportergen green fluorescent protein (gfp), beide unter Kontrolle des konstitutiven Ubiquitin-Promotors, transformiert und die Wirkung von P1/HC-Pro auf die gfp-Expression verfolgt. In Gegenwart von P1/HC-Pro konnte im Vergleich zur Kontrolle (d.h. nur mit gfp transformierten Embryonen) eine statistisch sehr signifikante, um den Faktor zwei erhöhte gfp-Expression beobachet werden. Überraschenderweise wurde eine gleichermaßen erhöhte gfp-Expression auch in Gegenwart von P1 alleine beobachtet, nicht jedoch in Gegenwart von HC-Pro alleine. Nicht nur die Suppressorfunktion an sich scheint sich von HC-Pro aus Potyviren auf P1 aus WSMV verlagert zu haben, auch einzelne Motive von P1 scheinen eine andere Funktion erhalten zu haben. Eine Insertionsmutation des konservierten FIVRG-Motivs in P1 aus TEV bewirkt in p1/hc-pro-transgenen Tabakpflanzen beispielsweise einen attenuierten Phänotyp, ohne die Aktivität des Suppressors P1/HC-Pro bezüglich der erhöhten Expression des Reportergens gus zu beeinträchtigen. Die Zerstörung des homologen FIVMG-Motivs durch eine Insertionsmutation in P1 aus WSMV führte zu einem vollständigen Verlust der Suppressoraktivität, unabhängig davon, ob p1 alleine oder als Teil des Polyproteins P1/HC-Pro exprimiert wurde. Das FIVMG-Motiv hat vermutlich entweder eine direkte Wirkung auf die Suppressoraktivität von P1 aus WSMV oder stabilisiert die dreidimensionale Struktur einer darin involvierten Domäne. Aufgrund der schädlichen Wirkung viraler Suppressoren wie P1/HC-Pro auf die pflanzliche Entwicklung war es trotz großer Bemühungen auch an dem weltweit in der stabilen Transformation von Weizen führenden Institut, dem International Maize and Wheat Improvement Center (CIMMYT) in Mexiko, nicht möglich, konstitutiv p1/hc-pro- oder p1-exprimierende Weizenpflanzen zu erhalten. Es konnten jedoch elf transgene Weizenlinien zur Estradiol-induzierbaren Expression von p1 erhalten werden. Die beobachtete, verzögert einsetzende und gehemmte Keimung von Embryonen aus p1-transgenen Pflanzen nach Estradiol-Induktion unterstützt die Vermutung, dass der Suppressor P1 eine schädliche Wirkung auf das Wachstum der Weizenpflanzen hat. Dies könnte bei konstitutiver Expression eine Regeneration transgener Pflanzen verhindern. Des Weiteren konnte eine um bis zu dem Faktor zwei erhöhte Expression des Reportergens gus nach Estradiol-Induktion der Expression von p1 beobachtet werden. Die anhand transient und stabil transformierter Pflanzen gewonnenen Erkenntnisse unterstützen die Vermutung, dass P1 aus WSMV als Suppressor des RNA silencing in Weizen wirkt und dass das Zusammenwirken mit HC-Pro für die Aktivität des Suppressors nicht notwendig ist. Die Strategie, konstitutiv exprimierte Suppressoren zur Steigerung der Expression von Transgenen zu nutzen, scheint aufgrund schädlicher Wirkungen auf die pflanzliche Entwicklung nicht erfolgversprechend. Stattdessen könnte man an eine zeitlich begrenzte Expression im Rahmen eines induzierbaren Systems denken. Der Suppressor P1 könnte in neuen, kommerziellen Weizenkultivaren verwendet werden und dort eine hohe Expression von Transgenen zur Erhöhung der Stresstoleranz (insbesondere Trockenheits- und Salztoleranz), Pilzresistenz, Herbizidresistenz oder zur Verbesserung der Kornqualität gewährleisten. Hauptpunkte dieser Arbeit sind der Nachweis von P1 aus WSMV als neuer Suppressor des RNA silencing in Weizen und die Etablierung eines funktionellen, chemisch-induzierbaren Systems für Weizen.</description>
      <author>Ulrich Sentner</author>
      <category>doctoralthesis</category>
      <guid>http://opus4.kobv.de/opus4-ubbayreuth/frontdoor/index/index/docId/403</guid>
      <pubDate>Mon, 04 Aug 2008 12:51:54 +0200</pubDate>
    </item>
  </channel>
</rss>
