Lineare Plasmide

Plasmide waren ursprünglich definiert als extrachromosomale, zirkuläre, genetische Elemente. Seit ca. 2 Jahrzehnten sind aber auch lineare Plasmide beschrieben worden; besonders unter Hyphenpilzen und Hefen sind sie offenbar recht häufig. Nach Isolierung und Charakterisierung einer Reihe solcher Elemente aus Asco- und Basidiomyceten beschäftigen wir uns z. Zt. vorwiegend mit linearen Plasmiden von Hefen. Killerstämme der Milchhefe Kluyveromyces lactis tragen die beiden linearen Plasmide pGKL1 und pGKL2. Killer-Stämme sezernieren ein plasmidkodiertes Toxin, das das Wachstum sensitiver Hefen in der G1-Phase des Zellzyklus stoppt. Die Nukleotidfolge der cytoplasmatisch lokalisierten Plasmide ist vollständig aufgeklärt; von einigen offenen Leserahmen ist jedoch die Funktion der Translationsprodukte nicht bekannt. Mit "Gene-knockout" Experimenten und Funktionsanalysen werden deren Aufgaben untersucht. Diese, offenbar den cytoplasmatischen Viren ähnlichen, genetischen Systeme werden darüberhinaus auch hinsichtlich ihrer Promotoren und möglicher Transkriptmodifikationen (Capping, Polyadenylierung) untersucht. Wegen der Übertragbarkeit in andere Hefen, wegen ihrer hohen Kopienzahl und wegen der großen Stabilität sind diese Elemente als Vektoren interessant und werden entsprechend für homologe und heterologe Genexpression genutzt.

Drittmittelgeber:

DFG, Deutsche Forschungsgemeinschaft

Beteiligte Wissenschaftler:

Prof. Dr. F. Meinhardt (Leiter), Dipl.Biol. M. Larsen, Dipl.Biol. M. Tiggemann

Veröffentlichungen:

Meinhardt, F., Schaffrath, R., Larsen, M.: Microbial linear plasmids. Appl. Microbiol. Biotechnol. 47:329-336 (1997)

Schaffrath, R., Meinhardt, F., Meacock, P.: ORF7 of yeast plasmid pGKL2:analysis of gene expression in vivo Curr. Genet. 31:190-192 (1997)

Bai, X., Debaud, J.-C., Schründer, J., Meinhardt, F.: The ectomycorrhizal basidiomycete Hebeloma circinans harbors a linear plasmid encoding a DNA- and RNA-polymerase. J. Gen. Appl. Microbiol. 43:273-279 (1998)

Schaffrath, R., Meinhardt, F.: Das Killersystem von Kluyveromyces lactis: Molekularbiologie und Biotechnik. Biospektrum 4:40-42 (1998)

Larsen, M., Gunge, N., Meinhardt, F.: Kluyveromyces lactis killer plasmid pGKL2: Evidence for a viral capping enzyme encoded by ORF3. Plasmid 40:243-246 (1998)