Diplomarbeit


Biologische Stickstofffixierung:

Analyse der Operonstruktur der nifA-Region von Rhizobium leguminosarum bv. viciae


Zusammenfassung der Diplomarbeit von Dr. Jan Rosenlicht an der Fakultät für Biologie der Universität Bielefeld, Februar 1990

Die Diplomarbeit wurde am Lehrstuhl von Herrn Prof. Dr. Alfred Pühler geschrieben.


In der nifA-Region der R. leguminosarum bv. viciae Stämme 3855 und PRE konnten bisher die Gene fixABCX, nifA, nifB, fdxN, bzw. fixW, fixABCX, nifA, nifB identifiziert werden. Die Plasmidintegrationsmuta- genese der nifA-Region von R. leguminosarum bv. viciae VF39-Insertion von Hybridplasmiden durch homologe Rekombination - macht wahrscheinlich, dass ein nifA- bzw. ein nifB- Promotor existiert; die Gene nifA und nifB werden auf Grund fehlender oder zu schwacher Terminationsstrukturen cotranskribiert.

Zudem legen die Versuchsergebnisse den Schluss nahe, dass stromabwärts des nifA-Gens ein oder mehrere Gene lokalisiert sind, die eine Rolle bei der Knöllcheninduktion spielen und mit dem nifA-Gen cotranskribiert werden.
β-Galaktosidasetests mit einer konstruierten RlpnifB-lacZ- und einer RlpfixA-lacZ- Transkriptionsfusion für den R. leguminosarum bv. viciae Stamm 3855 zeigen, dass stromaufwärts der Gene fixA und nifB jeweils ein typischer nif-Promotor lokalisiert ist.


Die β-Galaktosidasetests wurden in Escherichia Coli ET8894 unter mikroaeroben und aeroben Bedingungen und Aktivierung mit Klebsiella pneumoniae bzw. R. meliloti NifA-Protein durchgeführt. Weitere Tests fanden in R. leguminosarum bv. viciae VF39 (Wildtyp) und VFB4-23 (nifA- - Mutante) unter mikroaeroben und symbiontischen Bedingungen statt.

Mit Hilfe eines eigenen Algorithmus wurden die Promotorregionen der R.meliloti-Gene nifA und fixK und des R. leguminosarum bv. trifolii - nifA-Gens, sowie die fixX - nifA intergenischen Region aus R. leguminosarum bv. viciae 3855 nach der DNA-Sequenz des potentiell gemeinsamen Promotors untersucht. Die Signifikanz des gefundenen Motivs wird an Hand der Sequenzen weiterer (potentieller) Promotorregionen verschiedener Gene - nif, fix, nod und dct - diskutiert.