Die sensorische Kontrolle der Sporulation von Physarum polycephalum: Analyse der Struktur und Funktion eines molekularen Netzwerkes

• Applicant: Professor Dr. Wolfgang Marwan
• Subject Area: Biochemistry
• Term: from 2000 to 2005
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5266780

• Final Report Year: 2008

Final Report Abstract

Im Rahmen des Projektes wurde die Struktur und Dynamik des molekularen Netzwerkes, das die Entscheidung einer plasmodialen Riesenzelle des Eukaryonten Physarum polycephalum (Amoebozoa) zur Differenzierung steuert, untersucht. Hierzu wurden Mutanten erzeugt, die in der Kontrolle der Sporulation beeinträchtigt sind. Die funktionelle Wechselwirkung der identifizierten Gene wurde durch zeitaufgelöste somatische Komplementationsanalyse charakterisiert. Dieses Verfahren beruht auf der Fusion von plasmodialen Mutanten zu verschiedenen Zeiten nach Verabreichung eines Differenzierungsstimulus an einen der Fusionspartner. Aus den experimentellen Daten wurde die Struktur des Netzwerkes in Form eines hierarchischen, stochastischen Petri- Netzes rekonstruiert, welches die Simulation dynamischer Prozesse ermöglicht und dabei die experimentellen Befunde quantitativ korrekt wiedergibt.

Publications

• 2002. The sequence of regulatory events in the Sporulation control network of Physarum polycephalum analysed by timeresolved somatic complementation of mutants. Protist 153:391-400
  Marwan, W., and C. Starostzik
  
• 2003. Detecting functional interactions in a gene and signaling network by time-resolved somatic complementation analysis. BioEssays 25:950- 960
  Marwan, W.
  
• 2003. Theory of time-resolved somatic complementation and its use for the analysis of the Sporulation control network of Physarum polycephalum. Genetics 164:105-115
  Marwan, W.
  
• 2005. Estimating the number of plasmids taken up by a eukaryotic cell during transfection and evidence that antisense RNA abolishes gene expression in Physarum polycephalum. FEMS Microbiol. Lett. 243:29-35
  Materna, S., and W. Marwan
  
• 2005. Isolation of Physarum polycephalum plasmodial mutants altered in Sporulation by chemical mutagenesis of flagellates. Eur. J. Protistol. 41:19-27
  Sujatha, A., S. Balaji, R. Devi, and W. Marwan
  
• 2005. Reconstructing the regulatory network controling commitment and Sporulation in Physarum polycephalum based on hierarchical Petri net modeling and simulation. J. Theor. Biol. 236:349-365
  Marwan, W., A. Sujatha, and C. Starostzik