Untersuchungen zur Eignung viraler Vollängenklone zur Expression von Nukleinsäuresequenzen mit möglichem antiviralem Potential in Pflanzen

Harr, Ulrike

Im Rahmen der Dissertation wurde die Eignung pflanzenviraler Vollängenklone zur Expression von Fremdsequenzen in Pflanzen untersucht. Ausgehend von cDNA-Klonen verschiedener Pflanzenviren wurde ein Vollängenklon bestimmt, der sich als Grundlage für die Etablierung eines Expressionssystems eignete (-> pPVX P2A AscI). Der auf dem Potexvirus Potato virus X (PVX) basierende Klon wurde darauf zur Fremdgen-expression in zwei verschiedenen Untersuchungsschwerpunkten genutzt. In einem ersten Ansatz wurden die Grundlagen für ein Testsystem zur Bestimmung des antiviralen Potentials von Nukleinsäuresequenzen entwickelt. Verschiedene Teilbereiche des PVX-Genoms wurden über pPVX P2A AscI als zusätzliche Sequenzen exprimiert und ihr Einfluß auf Vermehrung und Ausbreitung des exprimierenden Virus untersucht. Durch Überexpression des ganzlängigen Transportproteins P12 sowie durch Expression bestimmter Teilbereiche des Transportproteins P8 konnte eine hemmende Wirkung gegenüber PVX erreicht werden. In einem zweiten Ansatz wurde die Eignung des auf pPVX P2A AscI basierenden Expressionssystems zur Funktionsanalyse von Proteinen untersucht. Als Beispiel diente hier die Untersuchung der Partikelbildung durch die Hüllproteine des Tobacco rattle virus, des Potato virus Y und des Tobacco etch virus. Durch Expression der verschieden verkürzten und veränderten Hüllproteine dieser Viren über pPVX P2A AscI konnten spezifische Aminosäuren bzw. Sequenzbereiche innerhalb der Hüllprotein-sequenzen bestimmt werden, die essentiell für die Bildung virusähnlicher Partikel sind.

This thesis investigates the suitability of infectious full-length clones of plant viruses for the expression of foreign sequences in plants. Starting from cDNA clones of several plant viruses a specific full-length clone was selected which was qualified for establishing a virus vector based expression system (-> pPVX P2A AscI). This full-length clone based on the genome of the potexvirus Potato virus X (PVX) was used for the expression of foreign genes in two approaches. In the first approach the basics for a system were developed which should allow the assessment of the antiviral potential of nucleic acid sequences. Various parts of the PVX genome were expressed as additional sequences by pPVX P2A AscI. Subsequently, the influence of the expressed sequences on virus multiplication and virus spread was examined. Thus, overexpression of the movement protein P12 as well as additional expression of certain subareas of the movement protein P8 inhibited PVX infection. In a second approach, the suitability of the pPVX P2A AscI-based expression system for the functional analysis of proteins was tested. To this end, the particle formation by means of pPVX P2A AscI-expressed coat proteins of Tobacco rattle virus, Potato virus Y and Tobacco etch virus was studied. By expression of various shortened and modified coat proteins of these viruses it was possible to determine specific amino acids and accordingly sequence areas within the coat protein sequences which are essential for the assembly of virus-like particles.

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Harr, Ulrike: Untersuchungen zur Eignung viraler Vollängenklone zur Expression von Nukleinsäuresequenzen mit möglichem antiviralem Potential in Pflanzen. 2002.

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