Untersuchungen zu Polyketidsynthasen aus Dictyostelium discoideum

Der in der vorliegenden Arbeit untersuchte Organismus Dictyostelium discoideum ist eine ubiquitär vorkommende Amöbe mit der Fähigkeit bei Nahrungsmangel in einen vielzelligen Fruchtkörper zu differenzieren. Bei der Sequenzierung des Genoms wurden 40 funktionale Gene für Polyketidsynthasen (PKS) beschrieben. Damit einhergehend wird ein großes Potential für die Biosynthese von Polyketiden vermutet, welches die bisher in D. discoideum beschriebenen Naturstoffe weit übersteigt. Der OSMAC-Ansatz (one strain-many compounds) wurde herangezogen um die Biosynthese von Sekundärmetaboliten zu aktivieren. Dabei wurden unter Verwendung verschiedener Extraktionsmittel mittels HPLC-DAD keine aktivierenden Bedingungen identifiziert. Unter Verwendung von RT-qPCR wurde pks26 als entwicklungs- und cAMP-abhängig exprimiertes Gen identifiziert. Um das PKS26-Biosyntheseprodukt zu identifizieren, wurden mittels homologer Rekombination Knock-Out- sowie Genaktivierungsstämme erzeugt. Ein Vergleich der Gesamtkultur-Extrakte von Wildtyp, Knock-Out- und Genaktivierungs-stamm mittels UHPLC-ESI-HRAM/MS und anschließender Hauptkomponentenanalyse des Gesamtmetaboloms führte zur Identifikation von 21 Kandidaten für das Biosyntheseprodukt von PKS26. Im Cheating-Assay wurde das Verhalten der pks26-Mutanten während der chimären multizellulären Entwicklung untersucht. Der publizierte Loser-Phänotyp der pks26-REMI-Mutante (restriction enzyme-mediated integration) konnte nicht bestätigt werden. Während der klonalen multizellulären Entwicklung verhielten sich die pks26-Mutanten wie ihr Elternstamm und zeigten in verschiedenen Fitnesstests keine Auffälligkeiten.