Gas vesicle formation in halophilic archaea and regulation of gene expression

• Applicant: Professorin Dr. Felicitas Pfeifer
• Subject Area: Metabolism, Biochemistry and Genetics of Microorganisms
• Term: from 2003 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5262228

Dieses Forschungsvorhaben soll einen Beitrag zum Verständnis der archaealen Genregulation auf Gen-, mRNA- und Proteinebene leisten und die Gasvesikelbildung von halophilen Archaea aufklären. Aus Halobacterium salinarum und Haloferax mediterranei sind drei verschiedene Genregionen (p-vac, c-vac und mc-vac) bekannt, die jeweils 14 verschiedene gvp-Gene enthalten. Die Rolle der einzelnen Gene und deren Produkte bei der Gasvesikelbildung soll näher geklärt werden. Die Expression der vac-Regionen wird von insgesamt acht Promotoren aus gesteuert, von denen mindestens vier (pA, cA, mcA und mcD) durch das basische Leuzinzipperprotein GvpE aktiviert werden können. Ein zweites Regulatorprotein ist GvpD, das an der Repression der Gasvesikelbildung beteiligt ist und dessen Funktionen genauer untersucht werden sollen. Obwohl die gvpDE-Gene hintereinander liegen und cotranskribiert werden, erscheinen die cGvpD- und cGvpE-Proteine in Hb. salinarum PHH4 zu unterschiedlichen Wachstumsphasen. Die Ursache dieser differentiellen Translation der cgvpDEFGHIJKLM-mRNA soll geklärt werden. Mit Hilfe eines Reportergens für eine halobakterielle beta-Galaktosidase soll die Regulation der Promotoren studiert und die Wirkung von Umweltfaktoren wie Sauerstoffarmut, Licht und Salzkonzentration auf die Promotoraktivität bzw. auf die Aktivität der Regulatorproteine untersucht werden. Auch eine gegebenenfalls beteiligte Signaltransduktionskette soll charakterisiert werden.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1112: Genome Function and Gene Regulation in Archaea