Funktionsanalyse plastidärer Replikationsursprünge mittels Plastidentransformation

• Antragsteller: Professor Dr. Hans-Ulrich Koop
• Fachliche Zuordnung: Genetik und Genomik der Pflanzen
• Förderung: Förderung von 2003 bis 2007
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5405104

Die für Pflanzen kennzeichnende und für die Photosynthese die Grundlage bildende Zellstruktur, der Chloroplast, verfügt als Zellorganell endosymbiontischen Ursprungs über ein eigenes genetisches System, welches neben der Expression seiner Gene auch die eigene Replikation gewährleisten muss. Ausgangspunkte der Replikation werden als Replikationsursprung, 'Ori', bezeichnet. Verschiedene methodische Ansätze führten zur Klassifizierung von insgesamt vier (je zwei OriA und OriB) putativen Ori-Sequenzen des plastidären Chromosoms, die alle auf dem invers verdoppelten Sequenzabschnitt des Chromosoms liegen. Die Klassifizierung der Sequenzen als Ori ist nicht schlüssig und steht z.T. im Widerspruch zu weiteren Daten. In einem vorangegangenen Projekt wurden daher in der Arbeitsgruppe des Antragstellers erste Versuche zu einer funktionellen Charakterisierung in vivo unternommen. Entfernung bzw. Disruption von Orilementen zeigten, dass Replikation des plastidären Chromosoms auch bei völligem Ausfall der Funktion von OriA möglich ist. Bei OriB ist dieser Nachweis bisher nicht möglich, weil der Gegenstrang eines der OriB-Elemente für ein unverzichtbares Gen kodiert und der Ori demnach nicht aus allen Chromosomenkopien entfernt werden kann. Im Projekt soll in transgenen Ansätzen durch die Etablierung von autonom in den Chloroplasten replizierenden Plasmiden geklärt werden, welche Sequenzmotive die minimale Anforderung für die Replikation plastidärer Chromosomen darstellen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen