Polarisation des pflanzlichen Aktinzytoskeletts - Profiline in Arabidopsis thaliana und Petroselinum crispum

Diese Arbeit beschaftigt sich mit Profilin, seinem Vorkommen in Arabidopsis thaliana und Petroselinum crispum und seiner Rolle bei der Pathogenabwehr in zwei Modellsystemen. Es wurden vier vollstandige cDNA-Sequenzen von Profilinen aus Petroselinum crispum neu kloniert. Ihre abgeleiteten Aminosauresequenzen zeigen Ahnlichkeit zu bekannten pflanzlichen Profilinen, wobei sie starkere Ahnlichkeit zur Klasse der somatisch exprimierten Profiline als zu der der in reproduktiven Geweben exprimierten Profiline zeigen. Vier von ihnen teilen jedoch ein Sequenzmerkmal mit Profilinen, die in reproduktiven Geweben exprimiert werden. Mittels Immunlokalisation wurde ein starkes Vorkommen von Profilin in sich entwickelnden Pollen in Blutenknospen von Petroselinum crispum gefunden. Die subzellulare Lokalisation von Profilin wurde durch Fusion mit einem green fluorescent protein (GFP) untersucht. In Protoplasten, die Profilin-GFP uberexprimierten, veranderte sich die Morphologie des Zytoplasmas, es waren keine Zytoplasmastrange sichtbar. Mittels PTGS (post-transcriptional gene silencing) sollte der zellulare Profilin-Gehalt reduziert werden. In Zellen, deren Profilingehalt mittels dsRNAi der reduziert wurde, blieben GFP-markierte Aktinfilamente langer sichtbar als in Kontrollzellen. In zwei Modellsystemen wurden zytologische Veranderungen bei der Interaktion zwischen Pflanzen und Nichtwirtspathogenen untersucht. Ein Schwerpunkt war die intrazellulare Lokalisation von Profilin. Durch immunzytologische Farbung konnte die Akkumulation von Profilin an der Infektionsstelle in infizierten Suspensionskulturzellen gezeigt werden. Nach Infektion mit einem Nichtwirtspathogen war kein Anstieg der mRNA von Profilin zu verzeichnen. Um die Funktion von Profilin bei der Infektionsabwehr zu klaren, wurde der zellulare Profilin-Gehalt mittels dsRNAi reduziert. So behandelte Zellen zeigten wenig verandertes Verhalten bei Infektion mit einem Nichtwirtspathogen. Auser Profilin wurden Aktin, PIP2 und kleine GTPasen als an der Pathogenabwehr beteiligte Komponenten untersucht. Die Ausrichtung zellularer Aktinfilamente zur Infektionsstelle konnte mittels transgener Linien auch fur Arabidopsis thaliana gezeigt werden. Es konnte die Lokalisation von GTPase-ahnlichen Proteinen an der Infektionsstelle in infizierten Suspensionskulturzellen von Petroselinum crispum nachgewiesen werden. Funktionelle Untersuchungen mittels aktivitatsveranderter Mutanten der Proteine AtRac2 und AtRac7 ergaben eine mogliche Beteiligung kleiner GTPasen an der Kalloseablagerung in infizierten Zellen. Es konnten keine Profilin-Mutanten in Arabidopsis thaliana identifiziert werden.