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Charakterisierung repetitiver Sequenzen bei Hyphenpilzen unter besonderer Berücksichtigung des Ascomyceten Podospora anserina

Andrea Hamann

ISBN 978-3-89722-443-8
149 Seiten, Erscheinungsjahr: 2000
Preis: 40.50 €
Zusammenfassung

Podospora anserina ist ein Hyphenpilz der Familie Sordariaceae. Im Rahmen einer generellen Charakterisierung der Genomorganisation von P. anserina wurden repetitive Elemente identifiziert und charakterisiert. Dabei wurden Elemente isoliert, die den drei Großgruppen repetitiver Elemente angehören: Mikro- und Minisatelliten, sowie Transposons.

Die Mikrosatelliten-Analyse erbrachte folgende Ergebnisse: (1) In Southern-Blot-Analysen konnten vier verschiedene Mikrosatelliten in P. anserina und anderen Hyphenpilzen nachgewiesen werden. Diese liegen in unterschiedlicher Kopienzahl erstaunlich konserviert vor. (2) In einem 150 kb Contig-Bereich von P. anserina wurde eine genauere Lokalisation vorgenommen. Alle vier untersuchten Mikrosatelliten liegen in diesem Bereich an 1 - 7 Loci vor. (3) Hybridisierung von Chromosomen mit einer (GT)8-Sonde zeigte, dass dieser Mikrosatellit auf allen auftrennbaren Chromosomen nachweisbar ist. (4) Es wurden insgesamt 17 verschiedene (GT)-haltige Sequenzen aus der genomischen Bank von P. anserina Wildstamm s isoliert, kloniert und zumindest teilweise sequenziert. Es zeigte sich, dass oftmals verschiedene repetitive Elemente gemeinsam in einem Klon vorliegen. (5) In einer STMS-Analyse eines ausgewählten (GT)-Locus konnte ein ausgeprägter Längenpolymorphismus der Allele in verschiedenen Rassen nachgewiesen werden. (6) (GT)-Sequenzen konnten in der unmittelbaren Nähe von neun Genen nachgewiesen werden. (7) Aufgrund ihrer vergleichsweise geringen Variabilität lassen sich Mikrosatelliten in P. anserina nur dann zur Genotypisierung verwenden, wenn man sie in sog. STMS-Analysen verwendet.

Bei der Sequenzanalyse (GT)-haltiger Klone konnte erstmals in einem Hyphenpilz ein Minisatellit, PaMin1, im Genom von P. anserina identifiziert werden. Dieser weist einige z. T. ungewöhnliche Eigenschaften auf: (1) Die Grundeinheit ist (GT)-reich, 16 bp lang und liegt in maximal zehn perfekten Wiederholungen vor. (2) In 18 Stämmen konnten sechs verschiedene Allele nachgewiesen werden. Die sequenzierten Allele unterscheiden sich nur in der Anzahl der Grundeinheiten. (3) Der Minisatellit selbst kommt nur einmal im Genom vor und liegt in einem Bereich, der sich durch einen ausgeprägten BamHI-RFLP auszeichnet.

Transponierbare Elemente, eine weitere Gruppe repetitiver Sequenzen, waren bis auf den Teil (repa) eines bislang nicht komplett isolierten Retroelements bei P. anserina unbekannt. Durch systematische Analyse einer Reihe repa-haltiger Klone konnte erstmals ein komplettes Element (Yeti) identifiziert werden: (1) Das Yeti-Retrotransposon wurde komplett sequenziert, es ist ca. 7 kb groß und stellt ein Retroelement der gypsy-Gruppe dar. (2) Das Element ist vermutlich inaktiv, da die putativen Leserahmen eine Reihe von Mutationen (u. a. zahlreiche Stopkodons) aufweisen. (3) Der putative Leserahmen des Polyproteins zeigt deutliche Homolgien zu anderen gypsy-artigen Elementen (z. B. aus dem Basidiomyceten Tricholoma matsutake). (4) Die DNA-Sequenz des Elements unterscheidet sich in ihrer Dinukleotidzusammensetzung deutlich von der anderer Retrotransposons. Auch kann das Vorkommen fast aller Stopkodons durch (CA.TG) nach (TA.TA)-Transitionen erklärt werden. Dies legt nahe, dass das Element Gegenstand "RIP-artiger" Mutationsmechanismen war.

Insgesamt zeigen die Untersuchungen, dass selbst in einem vergleichsweise kleinen Genom wie das des Ascomyceten Podospora anserina verschiedenste Gruppen repetitiver Elemente enthalten sind. Sowohl der Minisatellit als auch das Yeti-Transposon stellen Genombereiche dar, die sich - ungewöhnlich für Podospora - durch erhöhte Variabilität auszeichen. Die untersuchten Mikrosatelliten hingegen liegen eher in konservierten Regionen. Dies - ebenso wie das Vorkommen verschiedener Mikrosatelliten in Transkripten - legt nahe, dass diese Elemente eine Rolle z. B. bei der Genregulation spielen.

Keywords:
  • Podospora anserina
  • Mikrosatelliten
  • Minisatelliten
  • Transposons
  • repetitive DNA

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