Titelaufnahme

Titel
Auf der Spur der pflanzlichen Immunisierung.
Weitere Titel
On the track to immunize plants
VerfasserBakalarz, Janet
Erschienen2015
Datum der AbgabeSeptember 2015
SpracheEnglisch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)TIR / Resistanzgen N / Tabakpflanze / Immunsystem / Dimerisation / ortsspezische Mutagenese / Gibson Assembly
Schlagwörter (EN)resistance gene N / tobacco plant / immune system / dimerization / side-specific mutagenesis / Gibson Assembly
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

In der Tabakpflanze codiert das Resistenzgen N für ein Rezeptorprotein. Dieses erkennt den Tabakmosaikvirus als Angreifer, wobei anhand einer Signaltransudktion es zu einer hypersensitiven Immunantwort und somit zu Nekrose kommt. Als Startsignal dient die Dimerisation von 2 TIR Domänen, jedoch sind die molekularen Abläufe hinter der Dimerbildung noch nicht aufgeklärt. In dieser Arbeit wird untersucht, ob die Stabilisierung von Dimeren aus Varianten der TIR Domän zu einem sensibleren Immunrezeptor führt. Dafür wurde mit Hilfe von einer ortsspezifischen Mutagenese 12 spezifische Substitutionen in die DNA Sequenz des Dimerinterfaces eingebracht. Dann wurden die NTIR Mutanten als NusA-NTIR-GFP-„Sandwich“-Plasmid generiert und zur Analyse im Größenausschluss-Chromatographen weiter-gegeben. Wie erwartet haben alle Varianten ein Signal eher zum Monomeren des nativen NTIRs gezeigt, als zum Dimer vom RPS4. Das Protein des Resistenzgens von Arabidopsis, RPS4, weist eine hohe Tendenz zur Dimerisation auf, dass es auch ohne in Anwesenheit eines Liganden zur spontanen Dimerisierung kommt. In einem Bioassay diente RPS4 als positive Kontrolle. Die nächsten Schritte werden sein die vielversprechendsten Substitutionen zu kombinieren. Das eigentliche Ziel ist die Herstellung eines verbesserten, pflanzlichen Immunrezeptors.

Zusammenfassung (Englisch)

In the tobacco plant, the resistance gene N codes for a protein which recognizes the tobacco mosaic virus as attacker that leads to a hypersensitive response causing necrosis. The signaling starts by dimerizing of the TIR domains of N. The specifications of this dimer are undetermined yet, therefore the dimerization ability requires further examination. This project investigated if stabilizing dimeric TIR domain variants will lead to a more sensitive immune receptor. Hereby through a side-directed mutagenesis 12 specific substitutions were introduced into the DNA sequence of the dimer interface. Then the NTIR mutants were generated as NusA-NTIR-GFP-’sandwich’ plasmid and tested further by size exclusion chromatography. As expected the NTIR variants showed a signal more as monomers like the native NTIR, not as dimers like RPS4. The Arabidopsis resistance gene RPS4 has a high tendency for dimerization, thus without the presence of a ligand TIR domains spontaneously dimerize. In a bioassay, RPS4 has served as positive control. Future work will utilize the most promising substitutions in combination. The eventual goal is to engineer an improved plant immune receptor.