Funktionsanalyse der Linker-Histon Genfamilie aus Arabidopsis thaliana mit doppelsträngiger RNA und Expressionsanalyse gewebespezifischer Promotoren aus der Zuckerrübe

Oltmanns, Heiko

Das Expressionsprofil von 5 putativ wurzelspezifischen Promotoren der Zuckerrübe wurde in der Zuckerrübe und in Tabak analysiert. Drei der Promotoren vermitteln eine spezifische Reportergenexpression in der Zuckerrübenwurzel. Während der Promotor des Mll-Gens in der gesamten Zuckerrübenwurzel aktiv ist, wurde für die Promotoren eines His1-root und Tlp-Gens eine Aktivität im Xylemparenchym der Rübe beobachtet. Die Rübe der Zuckerrübe geht aus dem Hypocotyl und der Primärwurzel hervor. Interessanterweise vermitteln 3 der Promotoren in Tabak eine spezifische Expression in der Wurzel und im Hypocotyl. Weiterhin wurde eine Analyse der drei Linker-Histon Varianten (H1) von A. thaliana vorgenommen. Die putativen H1 Promotoren vermitteln Reportergenaktivität in nahezu allen untersuchten Geweben, sind aber jeweils in den verschiedenen Geweben unterschiedlich stark aktiv. Durch die stabile Transformation von Konstrukten, die für dsRNA kodieren, wurden H1 Single Knock-down (KD) Pflanzen hergestellt. Durch nachfolgende Kreuzungen von H1 Single KDs wurden H1 Triple KDs generiert. In allen untersuchten KD Linien wurden reduzierte Mengen der jeweiligen H1 Transkripte nachgewiesen. Jedoch zeigen die H1 KD-Linien keinen zum Wildtyp abweichenden Phänotyp. Proteinblot-Analysen zeigten, dass in den Triple KD Linien der His1-1 Proteingehalt nicht reduziert ist. Im Gegensatz dazu wurde in 4 von 6 analysierten His1-1 Single KD Linien eine signifikante Reduktion an His1-1 Protein beobachtet.

The expression profiles of 5 putative taproot specific promoters of the sugar beet were analysed in sugar beet and in tobacco. Three of these promoters conferred a specific expression of a reporter gene in the sugar beet root: The promoter of a Major-latex-like-protein encoding gene is active in the parenchymatous and the vascular zones of the sugar beet root, the promoters of a His1-root and a Tlp gene (Thaumatin-like-protein) showed enhanced activity in the xylem parenchyma. The taproot of sugar beet originates from hypocotyl and primary root tissue. Interestingly, in tobacco 3 promoters confer a hypocotyl and root specific expression. Furthermore, the linker histone (H1) variants of A. thaliana were analysed. Arabidopsis harbors three H1 variants. Promoter reporter gene fusions for each variant were stably transformed into Arabidopsis. The putative promoters confer reporter gene activity in nearly all analysed tissues, but each at different levels in different tissues. By transformation of constructs encoding dsRNA, H1 single knock down (KD) plants were generated. H1 triple-KD plants were generated by subsequent crossings of single-KD plants. All analysed KD plants showed reduced amounts of the respective H1 transcripts, but no different phenotype was observed compared to the wild type. Protein blot analysis with an antibody against His1-1 showed no reduced amounts of His1-1 protein in the generated triple-KD lines but in four of six analysed His1-1 single-KD lines.

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Oltmanns, Heiko: Funktionsanalyse der Linker-Histon Genfamilie aus Arabidopsis thaliana mit doppelsträngiger RNA und Expressionsanalyse gewebespezifischer Promotoren aus der Zuckerrübe. 2005.

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