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Schlossgarten 3 48143 Münster Direktor: Prof. Dr. Engelbert Weis
Forschungsschwerpunkte 2003 - 2004    zurück    weiter

Prof. Dr. P. Tudzynski Die Gibberellinbiosynthese des Pilzes Gibberella fujikuroi: Isolation spezifischer Strukturgene und Analysen der Genexpression   Gibberella fujikuroi ist ein reispathogener Pilz, der enorme Mengen an Gibberellinen synthetisiert und sekretiert. Die Untersuchungen des Biosyntheseweges auf molekularer Ebene ist von grundlegendem und biotechnologischem Interesse (Gibberelline werden als agrochemische Wirkstoffe genutzt). In den letzten zwei Jahren konnten die wichtigsten Gene der Gibberellinbiosynthese mittels PCR und differenziertem cDNA-Screening kloniert werden. Interessanterweise sind diese Gene in einem Gencluster angeordnet, was ein umfangreiches "chromosome walking"-Programm ermöglichte. Die Expression dieser Gene ist unter gibberellinbildenden Bedingungen (Stickstoffmangel, Pflanzenöle) um ein vielfaches verstärkt. In Zusammenarbeit mit Dr. P. Hedden (Long Ashton Research Station, Bristol) und Frau Prof. C. Rojas (Universität Santiago de Chile) erfolgt zz. die funktionale Analyse der an der Biosynthese beteiligten Gene bzw. Enzyme. Ein Schwerpunkt unserer Arbeiten ist die molekulare Analyse der Stickstoffregulation, insbesondere durch die Regulationsgene areA und nmr, aber auch Signalkettenkomponenten, die als Sensoren der Nährstoffsituation außerhalb der Zelle fungieren und diese Signale weiterleiten. Ein neues Projekt befasst sich mit der evolutionsbedingten Variabilität des Gibberellingenclusters (Mutationen, Deletionen, Anordnung der Gene), die zum Verlust der Fähigkeit zur Gibberellinbildung bei eng verwandten Stämmen der Artengruppe Gibberella fujikuroi geführt haben. Drittmittelgeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft Beteiligte Wissenschaftler: Dipl. Biol. Martina Mihlan, Dipl. Biol. Stefan Malonek, Dipl. Biol. Sabine Teichert, PD Dr. B. Tudzynski Veröffentlichungen: Mihlan, M., Homann, V., Liu, T.W.D. and Tudzynski, B. (2003): AREA directly mediates nitrogen regulation of gibberellin biosynthesis in Gibberella fujikuroi, but its activity is not affected by NMR. Mol. Microbiol. 47: 975-991. Malonek, S., Rojas, M.C., Hedden, P., Gaskin, P. and Tudzynski, B. (2004). The NADPH: cytochrome P450 reductase gene from Gibberella fujikuroi is essential for gibbe rellin biosynthesis. J. Biol. Chem. 279: 25075-25084. Teichert, S, Schönig, B, Richter, S, Tudzynski, B. (2004). Deletion of the Gibberella fujikuroi glutamine synthetase gene has significant impact on transcriptional control of primary and secondary metabolism. Mol. Microbiol. 53: 1661-75. Rojas, M.C., Urrutia, O., Cruz, C., Gaskin, P., Tudzynski, B., Hedden, P. (2004): Kaurenolides and fujenoic acids are side products of the gibberellin P450-1 monooxygenase in Gibberella fujikuroi. Phytochemistry 65 (7): 821-830. Malonek, S., Rojas, M.C., Hedden, P., Gaskin, P., Hopkins, P. and Tudzynski, B. (2005): Functional characterization of two cytochrome P450 monooxygenase genes, P450-1 and P450-4, of the gibberellic acid gene cluster in Fusarium proliferatum (Gibberella fujikuroi MP-D). Appl. Env. Microbiol. 71: 1462-1472. Tudzynski, B. (2005): Gibberellin biosynthesis in fungi: genes, enzymes, evolution, and I impact on biotechnology. Appl. Microbiol. Biotechnol. 66: 597-611. Malonek, S., Bömke, C., Bornberg-Bauer, E., Rojas, M.C., Hedden, P., Hopkins, P. and Tudzynski, B. (2005): Distribution of gibberellin biosynthetic genes and gibberellin production in the Gibberella fujikuroi species complex. Phytochem. (in press). Malonek, S., Rojas, M.C., Hedden, P., Hopkins, P. and Tudzynski, B. (2005): Restoration of gibberellin production in Fusarium proliferatum by functional complementation of enzymatic blocks. Appl. Env. Microbiol. (in press).