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 cytoplasmatische 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:

Deutsche Forschungsgemeinschaft

Beteiligte Wissenschaftler:

Prof. Dr. Friedhelm Meinhardt (Leiter), Dipl.-Biol. Stefanie Jeske, Dipl.-Biol. Michael Larsen, Dipl.-Biol. Markus Tiggemann

Veröffentlichungen:

Bai, X., M. Larsen, F. Meinhardt: The URA5 gene encoding orotatephosphoribosyl transferase of the yeast Kluyveromyces lactis: Cloning, sequencing, and use as a selectable marker, Yeast 15:1393-1398, 1999

Schaffrath, R., F. Meinhardt, P.A. Meacock: Genetic Manipulation of Kluyveromyces lactis Linear DNA Plasmids: Gene Targeting and Plasmid Shuffles, FEMS Microbiology Letters 178:201-210, 1999

Takata, H., K. Fukuda, F. Meinhardt, N. Gunge: Telomere Sequences Attached to Nuclearly Migrated Yeast Linear Plasmids, Plasmid 43:137-143, 2000

Larsen, M., F. Meinhardt: Kluyveromyces lactis killer system: Identification of a new gene encoded by pGKL2, Curr. Genet. 38:271-275, 2000