Die Gene der (1-Methylalkyl)succinat-Synthase im anaeroben n-Alkanabbau des Betaproteobakteriums Stamm HxN1
Year: 2012
Type: dissertation
Abstract: Das Betaproteobakterium Stamm HxN1 oxidiert n-Alkane einer Kettenlänge von C 5 bis C 8 unter denitrifizierenden Bedingungen vollständig zu CO 2 .Die Aktivierung der n-Alkane durch Addition an Fumarat wird vermutlich von dem Glycylradikalenzym (1-Methylalkyl)succinat-Synthase katalysiert.Die (1-Methylalkyl)succinat-Synthase wird von den mas Genen kodiert, die in Stamm HxN1 ein Operon aus sieben offenen Leserahmen bilden.Die in dieser Arbeit unternommenen Versuche die aus Stamm HxN1 gereinigte (1-Methylalkyl)succinat-Synthase zu kristallisieren, blieben erfolglos.Es wurden Anfangsstadien eines möglichen Proteinkristalls generiert, die jedoch für eine Röntgenstrukturanalyse ungeeignet sind.In dieser Arbeit wurde ein genetisches System für Stamm HxN1 entwickelt, mit dem markierte Deletionsmutanten des Stammes hergestellt wurden.Durch die Deletion des masD Gens, das die postulierte katalytische Untereinheit der (1-Methylalkyl)succinat-Synthase kodiert, wurde ein zweites identisches mas Operon in Stamm HxN1 identifiziert.Die physiologische Charakterisierung der Mutante nach Deletion von masD und masD´ bestätigte erstmals in vivo die Aktivierung von n-Alkanen unter anaeroben Bedingungen durch die (1-Methylalkyl)succinat-Synthase.Die Deletion der masD Gene verursachte polare Effekte auf die Transkription der benachbarten mas Gene, die die kleinen Untereinheiten und die Aktivase der (1-Methylalkyl)succinat-Synthase kodieren.Der Phänotyp wurde deshalb durch Komplementation mit dem gesamten mas Operon wiederhergestellt.Erste Hinweise auf die Regulation des anaeroben n-Alkanabbaus in Stamm HxN1 lieferten in dieser Arbeit durchgeführte Induktionsstudien auf verschiedenen Wachstumssubstraten und Kohlenwasserstoffen. Es zeigte sich, dass die Induktion des mas Operons durch n-Hexan auch in Gegenwart einer Carbonsäure oder eines Zuckers als weitere verwertbare Kohlenstoffquelle stattfindet.Die Regulation erfolgt daher nicht über Katabolitrepression. Des Weiteren wurde gezeigt, dass nicht nur die n-Alkane der Kettenlänge von C 5 bis C 8 , sondern auch länger-und kürzerkettige n-Alkane, Cycloalkane, Aromaten und Alkohole als Induktoren der Expression des mas Operons wirken.Die Induktion durch Kohlenwasserstoffe, die von Stamm HxN1 nicht vollständig oder überhaupt nicht oxidiert werden, deutet auf die Regulation durch einen unspezifischen Sensor hin.
Source: MPG.PuRe (Max Planck Society)
Author: Kirsten Webner
Language: German
Subfield: Pollution
Field: Environmental Science
Domain: Physical Sciences
Open Access status: green
Funder: Max-Planck-Gesellschaft
OpenAlex ID: W2589115501