Analysis of the plant retrotransposon Tto1 and its use for genetic manipulation
Final Report Abstract
Das Projekt hatte die Analyse des pflanzlichen Retrotransposons Tto1 zum Thema. Retrotransposons sind Hauptkomponenten von eukaryontischen Genomen. Ihre Anwesenheit hat oft keine funktionelle Bedeutung für den Wirtsorganismus, doch ihr Einfluss auf die Evolution ist unumstritten. Die Verbreitung von Retrotransposons wird dadurch erleichtert, dass sie in der Lage sind, Kopien ihrer Basensequenz herzustellen und an anderer Stelle wieder in das Genom einzufügen. Dieser als Transposition bezeichnete Lebenzyklus bewirkt, dass viele Elemente in zahlreichen Kopien im Wirtsgenom enthalten sind. Unser Ziel war es, eine funktionelle Analyse des Retrotransposons Tto1 durchzuführen. Da Tto1 im ursprünglichen Wirt Tabak in mehr als 30 Kopien voliegt, wurde das Element durch Expression in der Modellpflanze Arabidopsis untersucht. Dadurch konnten alle Beobachtungen ausschließlich auf eingebrachte Tto1 Elemente zurückgeführt werden, da ein Einfluss weiterer Tto1 Kopien (im Gegensatz zur Situation in Tabak) ausgeschlossen werden kann. Es gelang uns, ein Tto1 Element herzustellen, das nach Zugabe von Östradiol Transposition in Arabidopsis zeigte. Wir konnten die zur Transposition notwendigen Proteine näher definieren, sowie einen DNA Abschnitt im 3' Endbereich analysieren, welcher für den Transpositionszyklus essentiell ist. Das in der Modellpflanze erarbeitete Wissen sollte auch dazu dienen, dieses Element für die Insertionsmutagenese, d. h. Herstellung von Mutationen durch Tto1 Insertion, zu adaptieren. Erste Schritte in diese Richtung wurden unternommen, indem Tto1 modifiziert wurde, um Transposition in Gerste zu erreichen.
Publications
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(2008) Virus-like particle formation and translational start site choice of the plant retrotransposon Tto1. Virology 373, 437 - 446
Böhmdorfer, G., Luxa, K., Frosch A., Garber, K., Tramontano, A., Jelenic, S., Weber, M., and Bachmair, A.
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(2010) A synthetic biology approach allows inducible retrotransposition in whole plants. Syst. Synthet. Biol. 4, 133 - 138
Böhmdorfer, G., Tramontano, A., Luxa, K., and Bachmair, A.
