Modellierung posttranslationaler Regulation innerhalb des Trisporsäure-Pheromonsystems in Zygomyceten

Ellenberger, Sabrina GND

In dem Fusionsparasiten Parasitella parasitica (Mucorales) können sowohl die sexuelle Kommunikation, als auch die Kommunikation zwischen Wirt und Parasit in ein und demselben Organismus untersucht werden. Beide Interaktionen werden über das Trisporsäure-Pheromonsystem vermittelt. Das genetische System aus den beiden Zygomyceten Absidia glauca und P. parasitica ermöglicht sowohl die Erforschung der Interaktionen zwischen Wirt und Parasit, als auch von horizontalem Gentransfers in Eukaryoten. Um über das Labormodell hinaus den Umfang des Gentransfers zwischen Wirt und Parasit zu untersuchen, wurden die Genome von A. glauca CBS 101.48 RVII-324 met- und P. parasitica CBS 412.66 NGI-315 ade- sequenziert, annotiert und miteinander verglichen. Homologiemodellierung und Protein-Protein-Docking wurden dazu verwendet, die posttranslationale Regulation der Enzymaktivität innerhalb des Trisporsäure-Pheromonsystems auf Proteinebene zu untersuchen. Bei P. parasitica ist ein Muster bei der Enzymaktivität von 4-Dihydromethyltrisporat-Dehydrogenase (TSP1)-Dimeren erkennbar, das sexuelle und parasitische Interaktion voneinander unterscheidet. P. parasitica bildet erst sexuelle Sporen, wenn mindestens einer der komplementären Kreuzungspartner auf einem Wirt wächst. Die vom Parasiten produzierte Trisporsäure reicht nicht aus, um diesen Effekt zu erzeugen. Die Analyse der TSP1-Dimere zeigt, dass der Parasit die Trisporsäure-Produktion des Wirts anregt, um das gesteigerte Pheromon-Niveau für die eigene sexuelle Entwicklung zu nutzen. HGT Calculator wurde als alternative Detektionsmethode für horizontalen Gentransfer (HGT) in Eukaryoten entwickelt, die vier unterschiedliche, sich ergänzende Ansätze zur Detektion von HGT zwischen prokaryotischen Endosymbionten und ihren protozoischen Wirten kombiniert. Das Programm wurde auf Gene aus Trypanosomatiden mit unterschiedlicher Lebensweise angewandt, um den Einfluss von Parasitismus auf die Häufigkeit von HGT zu untersuchen.

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Ellenberger, Sabrina: Modellierung posttranslationaler Regulation innerhalb des Trisporsäure-Pheromonsystems in Zygomyceten. Jena 2018.

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