Der Einfluss abiotischer Umweltfaktoren auf die Hydrogenase des Cyanobakteriums "Synechocystis" sp. PCC 6803 (ePub)

Diplomarbeit aus dem Jahr 2005 im Fachbereich Biologie - Cytologie, Note: 1,65, Christian-Albrechts-Universität Kiel (Botanisches Institut), Sprache: Deutsch, Abstract: Ziel dieser Arbeit war es, die Auswirkung von abiotischen Faktoren auf die Expression und die Aktivität der bidirektionalen Hydrogenase von Synechocystis sp. PCC 6803 mithilfe des WT und verschiedener Mutanten zu untersuchen. Dadurch sollte ein besserer Einblick in die Funktion und Regulation der Hydrogenase gewonnen werden.
Im einzelnen wurden folgende Punkte bearbeitet:
1. Die Hydrogenase von Synechocystis sp. gehört zum NiFe-Typ. Das Enzym enthält ein Atom Nickel und 26-27 Atome Eisen. Aus diesem Grund sollte der Einfluss der Eisen- und Nickelversorgung der Zellen und der Nickeltransport über die Membran untersucht werden.
Hierzu wurde neben dem Wildtyp die hupE-Mutante untersucht. HupE stellt einen potentiellen Nickeltransporter dar.
2. Die Konzentration von CO2 und O2 haben direkte Auswirkungen auf den Elektronentransport. CO2 wird für die Dunkelreaktion benötigt und O2 in der Atmung. Ein Mangel an einem der beiden Stoffe sollte kompensatorische Reaktionen auslösen und Einfluss auf die Expression der Hydrogenase haben.
3. Die Stickstoffversorgung entweder mit Nitrat oder Ammonium verändert ebenfalls den Elektronenfluss, da in dem einen Fall mehr Elektronen in die Reduktion von Nitrat fließen müssen, die in dem anderen nicht benötigt werden. Es sind daher Veränderungen in der Aktivität der Hydrogenase, aber auch dem Wasserstoffmetabolismus insgesamt zu erwarten und zu messen. Außer dem Wildtyp kam hierbei eine Mutante zum Einsatz, der alle drei respiratorischen terminalen Oxidasen fehlen, weshalb keine Atmung mehr betrieben werden kann.