Unterschiedlich stark flockulierende Saccharomxces-Stämme und zytoplasmatische Petite-Mutanten dieser Stämme wurden verwendet, um nähere Informationen über den Einfluß des Mitochondriums auf die Flockulation zu erhalten. Die Untersuchungen an diesen Stämmen erbrachten zusammengefaßt folgende Ergebnisse:
1. Maßgeblich für die Ausprägung der Flockulation ist die nukleäre genetische Information. Abhängig von der Expressionsstärke dieser Information können mitochondriale Veränderungen die Flockulationsaktivität verstärken, vermindern und auch ganz unterdrücken.
2. Die Induzierbarkeit zytoplasmatischer Petite-Mutanten durch Ethidiumbromid ist positiv korreliert mit der Flockulationsstärke der mutierten Saccharomxces-Stämme.
3. Für den mittelstarken Flockulierer H-6/10197, der als monözischer (homothallischer) Saccharomxces cerevisiae-Stamm bestimmt wurde, wurde die physikalische und genetische Karte des Chondrioms erstellt.
4. Durch molekulargenetische Untersuchungen von flockulierender und nicht-flockulierenden Petite-Mutanten konnten zwei DNA-Bereiche, Segment A und B, auf der mtDNA des Stammes H-6/10197 lokalisiert werden, die für die Ausprägung der Flockulations- aktivität von Bedeutung sind.
5. Eine nicht-flockulierende Petite-Mutante des Stammes H-6/ 10197 wurde mit einem das Segment B tragenden Vektor transformiert. Die Restauration der Flockulationsaktivität war nicht möglich.
Diese Arbeit hat aufgezeigt, daß die mitochondriale DNA an der Flockulationsausprägung bei der Hefe Saccharomxces cerevisiae H-6/10197 beteiligt ist. Der Mechanismus der Einflußnahme bleibt hypothetisch. Jedoch zeichnen sich neue Möglichkeiten der genetischen Manipulation von in industriellen Prozessen eingesetzter flockulierender Stämme ab.

Genetische Kontrolle der Flockulation unter besonderer Berücksichtigung der Hefe Saccharomyces cerevisiae I. Einführung 1 A. Zellaggregationssysteme 2 1. Aggregation bei Myxobakterien 2 2. Aggregation bei zellulären Schleimpilzen (Acrasiales) 6 3. Sexuelle Agglutination bei Hefen 10 B. Flockulation bei Saccharomyces cerevisiae 15 1. Physiologie 15 2. Genetik 18 C. Ausblick 21 II. Problemstellung 22 III. Material und Methoden 25 IV. Ergebnisse 39 A. Untersuchungen zur Stammauswahl 39 1. Flockulationscharakteristika der untersuchten Stämme 39 2. Erstellung atmungsdefekter (rho oder rho°) Mutanten 41 a) Mutationsraten 41 b) Flockulationsverhalten der atmungsdefekten Mutanten 43 3. Fazit 46 B. Charakterisierung des verwendeten Stammes 47 1. Physiologie 47 2. Genetik 50 a) Kreuzungsgenetische Analysen 50 b) Sporulationsanalysen 55 3. Fazit 59 C. Molekulargenetische Untersuchungen 60 1. Charakterisierung der mitochondrialen DNA von Saccharomyces cerevisiae H-6/10197 60 a) Restriktionskarte 60 b) Lokalisation mitochondrialer Gene 64 c) Vergleich der mtDNA von Saccharomyces cerevisiae H-6/10197 mit der bekannter S. cerevisiae-Stämme 67 2. Charakterisierung der mtDNAs von atmungsdefekten Mutanten des Stammes H-6/10197 mit unterschiedlicher Flockulationsausprägung 70 3. Untersuchungen zur Übertragbarkeit eines für die Flockulation wichtigen Chondriombereiches 77 a) Vektorentwicklung 78 b) Hefetransformation 80 4. Fazit 83 V. Diskussion 85 A. Mitochondriale Beteiligung an der Flockulationsexpression 85 B. Molekulare Grundlage der mitochondrialen Wirkung 91 C. Praktische Bedeutung 101 VI. Zusammenfassung 104 VII. Literaturverzeichnis 106 VIII. Anhang 135 A. Zirkuläre Restriktionskarte des Vektors pSuH 111 135 B. Zirkuläre Restriktionskarte des Vektors pSucH 11 136 C. Zirkuläre Restriktionskarte des Vektors pScH 1 137 D. Zirkuläre Restriktionskarte des Vektors pATK 1531 138 /