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Gabriele Wolff:

Das mitochondriale Genom der farblosen Alge Protheca wickerhamii

1993. 128 Seiten, 25 Abbildungen, 5 Tabellen, 14x22cm, 290 g
Language: Deutsch

(Dissertationes Botanicae, Band 197)

ISBN 978-3-443-64109-2, brosch., price: 36.00 €

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Contents

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1. Einführung
1. Einleitung 1
2. Das Mitochondrium: Nur Überrest eines Endosymbionten? 1
3. Viele mitochondriale Proteinkomplexe zeigen eine duale Kodierung als
Ergebnis einer erfolgreichen Endosymbiose 3
3.1 Mitochondriale Transportsysteme 3
3.2 Proteinkomplexe der oxidativen Phosphorylierung 4
3.3 Das genetische System der Mitochondrien 6
4. Divergenz mitochondrialer Genome 8
5. Zur Phylogenie der Mitochondrien 10
5.1 Molekulare Phylogenie 11
5.2 Besitzen die Mitochondrien einen gemeinsamen Ursprung?
II. Problemstellung 17
III. Material und Methoden 19
1. Material
1.1 Stämme 19
1.2 Genbibliotheken und Plasmide 19
1.2.1 Lambda-Genbibliotheken 19
1.2.2 Plasmide 19
1.3 Oligonukleotide 20
1.4 Chemikalien 21
1.5 Enzyme 22
1.6 Häufig verwendete Puffer und Medien 22
2. Methoden
2.1 Kulturbedingungen 22
2.2 Isolierung von Nukleinsäuren 22
2.2.1 Plasmid-DNA aus Escherichia coli 22
2.2.2 Lambda-DNA aus Escherichia coli 22
2.2.3 M13 und Bluescript ssDNA aus Escherichia coli 22
2.2.4 DNA aus Prototheca wickerhamii 23
2.2.5 RNA aus Prototheca wickerhamii 23
2.3 In vitro-Rekombination von DNA 23
2.3.1 Klonierung in Lambda-Vektoren 23
2.3.2 Klonierung in Plasmide 23
2.3.3 Suhklonierung für Sequenxientngen 23
2.3.4 cDNA-Klonierung 24
2.4 Gelelektrophorese 24
2,5 Blotvcrfahren und Hybridisierungen 24
2.5.1 Southern Blot und DNA/DNA-Hybridisierungen 24
2.5.2 Northern Blot und RNAIDNA-Hybridisierungen 24
2.5.3 Elektroblot 25
2.6 Radioaktive Markierung von Nukleinsäuren 25
2.7 DNA-Sequenxierung 25
2.8 Oligonukleotidsynthese 25
2,9 Polymerase Ketten Reaktion (PCR) 25
2.10 Starterverlängerungs-Experimente 25
2.11 In vitro-Transkription 26
2.12 In vitro-Spleißexperimente 26
2.13 RNase-Kartierungsexperimente 26
2.13.1 Methodische Grundlagen26
2.13.2 Durchführung 27
2.14 Auswertung von Nukleotidsequenzen 28
2.14.1 Sequenzvergleiche und Datenbanksuchen 28
2.14.2 Molekulare Phylogenie 28
2.15 Sicherheitsmaßnahmen 28
IV. Ergebnisse 29
1. Protorheca wickerhamii besitzt zwei verschiedene extranukleäre Genonie 29
2. Klonierung und Sequenaierung der mtDNA von P. tvickerhanrii 30
2.1 Die vollständige mitochondriale DNA von P wickerhumii ist in drei
Lamhda-Phagen und 14 rekombinanten Piasmiden klontiert worden 31
2.2 Bestimmung der Gesamtsequcn7 der rntDNA von P. wickerhamii 32
3. Auswertung einer ausgewählten Teilsequenz 35
3.1 Die identifizierten Gene werden [ruiskribiert 51
3.2 Die identifizierten Gene weisen deutliche Übereinstimmungen
zu intDNA-Genen von Morchaatia polymorpha auf 54
3.3 Gruppe I-Intronen in coxI-und LSUrRNA-Genen 56
4. Prozessierung der coxl-RNA bei Prototheca wickerhamii 59
4.1 Autokatalytische in vitro-Spleißaktivität der coxI-Intronen 59
4.2 Kartierung des 5'-und 3'-Endes der corl-mRNA 64
V. Diskussion 71
1. Die Kodierungskapazität der mtDNA von Prototheca wickerhamii 71
1.1 Identifizierung zusätzlicher nad-Gene und pflanzenverwandter
offener Leserahmen 71
1.1.1 Zusätzliche nad-Gene 71
1.1.2 Pflanzenverwandte offene Leserahmen 75
1.2 Vergleiche der Kodierungskapazität mitochondrialer Genome:
Ist Prototheca ein Modellorganismus für Vergleiche zu Embryophyten? 77
2. Analyse der Transkripte mitachondrialer Gene 80
3. Phylogenetische Stellung der Mitochondrien von P. wickerhamii 83
3.1 Prototheca und pflanzliche Mitochondrien zweigen in
Stammbäumen gemeinsam ab 83
3.2 Kongruenz nukleärer und mitochondrialer Dendrogramme 90
4. Die Gruppe I-Introncn von Prototheca- und Ascomycelen-Mitochondrien
zeigen zahlreiche Gemeinsamkeiten 90
4.1 Zwei Intronen des coxl-Genes sind in vitro-selbstspleißend 90
4.2 Intron-Insertionsstellen sind zwischen P wickerhamii
und einigen Ascomyceten konserviert 91
4.3 Übereinstimmungen zwischen intron-kodierten QRFs bei
Ascomyceten, Nlarchantia polymorpha und Prototheca wickerhamii 95
4.4 Besaß der bakterielle Vorläufer der Mitochondrien
bereits Gruppe I-Intronen? 97
VI. Zusammenfassung 101
VII. Anhang 103
VIII. Literatur 107