Molekulare Physiologie und Genetik der Homothallie bei Zygomyceten

Schulz, Emilia GND

Pilze können in Bezug auf sexuelle Entwicklung homo- oder heterothallisch sein. Während die sexuelle Interaktion in heterothallischen Pilzen zwischen zwei zueinander kompatiblen Kreuzungspartnern stattfindet, entwickeln sich in homothallischen Pilzen sexuelle Strukturen im selben Individuum. Die genetische Information für den vollständigen Differenzierungsweg beider Kreuzungspartner muss sich demzufolge bei Homothallischen in einem einzigen Individuum befinden. Dennoch kann man in Zygomyceten den sexuell determinierten Hyphen, durchweg als Zygophore bezeichnet, bei den homothallischen Spezies anhand von 4-Dihydromethyltrisporat-Dehydrogenase-Aktivitätsmessungen in situ eine (+)- bzw. ()-Identität zuweisen. Die molekularen und genetischen Hintergründe der sexuellen Entwicklung von Zygomyceten sind bis heute noch nicht vollständig aufgeklärt worden. Für genetische Untersuchungen sind Mutanten unverzichtbar. In dieser Arbeit wurde ein Set stabiler Mutanten mit Defekten in der sexuellen Entwicklung erarbeitet. Insgesamt wurden mit Hilfe der UV-Mutagenese sieben sexuell defekte Mutanten des homothallischen Zygomyceten Zygorhynchus moelleri isoliert, die für die Identifikation der in die sexuelle Morphogenese involvierten Gene von großem Wert sind. Homothallische Spezies eignen sich dafür am besten, da hier das Screening für Störungen in der sexuellen Entwicklung keinen zweiten kompatiblen Kreuzungspartner erfordert. Von mehreren Optionen wurde Zygorhynchus moelleri ausgewählt, da dieser Pilz sehr gut verschiedene, morphologisch gut definierbare Stadien der Zygosporenbildung erkennen lässt und überdies problemlos sehr schnell und in großer Anzahl sexuelle Strukturen in der Kultur entwickelt. Zwei der Mutanten, UV139 und UV542, bilden hauptsächlich Zygophoren aus, während UV44 und UV48 in der Bildung der Gametangien-Wand gestört sind. UV554 scheint in der Zygosporen-Bildung beeinträchtigt zu sein. UV112 ist nicht in der Lage, eine vollständig ausgebildete Zygosporen-Wand mit den typischen Merkmalen zu synthetisieren.

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Schulz, Emilia: Molekulare Physiologie und Genetik der Homothallie bei Zygomyceten. Jena 2017.

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