Charakterisierung des MATE-Transporters Mte1 und Etablierung eines Transformationssystems für den Ektomykorrhiza-Pilz Tricholoma vaccinum

Schlunk, Ines GND

Die Ektomykorrhiza, eine mutualistischen Symbiose zwischen Wurzeln von Laub- und Nadelbäumen mit Pilzen v.a. der Basidiomyceten, ist gekennzeichnet durch den Stoffaustausch zwischen beiden Partnern. Zudem weisen mykorrhizierte Bäume eine höhere Toleranz gegenüber Trockenheit, Phytopathogenen und Schwermetallstress auf, wobei die molekularen Prozesse, die dieser Toleranz zu Grunde liegen bisher noch weitgehend unbekannt sind. In der vorliegenden Arbeit wurde ein Transporter der „Multidrug and toxic compound extrusion“ (MATE)-Familie aus dem Ektomykorrhiza-Pilz Tricholoma vaccinum isoliert und charakterisiert. Durch die heterologe Expression von mte1 in Saccharomyces cerevisiae wurde das Substratspektrum ermittelt, wobei neben verschiedenen Metallen und Schwermetallen auch Xenobiotika wie DNA-interkalierende Farbstoffe und Fungizide als Substrate identifiziert werden konnten. Zudem konnte unter Kupfersulfat-Exposition gezeigt werden, dass ein Transport von Glutathion-Konjugaten über Mte1 möglich ist. Ebenso kann Mte1 auch Sekundärmetabolite anderer bodenbewohnender Organismen transportieren und ist in der Lage, antibiotisch wirksame Monoterpene aus dem Harz der Fichtenwurzel zu detoxifizieren. Somit ist es möglich, dass Mte1 an der Umgehung der pflanzlichen Abwehrreaktion bei der Ausbildung der Symbiose beteiligt ist. Für eine weitergehende Analyse im homologen System wurde ein auf Agrobacterium tumefaciens basierendes Transformationssystem für T. vaccinum etabliert. Dabei konnte gezeigt werden, dass sowohl das eingebrachte Markergen, das Hygromycin-B-Resistenzgen, als auch das Reportergen egfp unter einem heterologen Promotor in den Hyphen exprimiert werden. Die Transformanten wiesen keinen veränderten Phänotyp auf und zeigten sich in einer Langzeituntersuchung als mitotisch stabil. Außerdem waren transformierte Hyphen weiterhin in der Lage mit dem Interaktionspartner Fichte (Picea abies) eine Symbiose auszubilden.

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Schlunk, Ines: Charakterisierung des MATE-Transporters Mte1 und Etablierung eines Transformationssystems für den Ektomykorrhiza-Pilz Tricholoma vaccinum. 2012.

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