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| 001 | 62110 | ||
| 005 | 20220422220449.0 | ||
| 024 | 7 | _ | |2 URN |a urn:nbn:de:hbz:82-opus-11359 |
| 024 | 7 | _ | |2 HBZ |a HT014432860 |
| 024 | 7 | _ | |2 OPUS |a 1135 |
| 024 | 7 | _ | |2 Laufende Nummer |a 26440 |
| 037 | _ | _ | |a RWTH-CONV-123703 |
| 041 | _ | _ | |a German |
| 082 | _ | _ | |a 580 |
| 100 | 1 | _ | |0 P:(DE-82)068783 |a Kalamajka, Rainer |b 0 |e Author |
| 245 | _ | _ | |a Die epigenetische Regulation des C 4 -Syndroms : belichtungsabhängige Chromatinveränderungen am Promotor der Phosphoenolpyruvat Carboxylase aus Mais (Zea mays L.) |c vorgelegt von Rainer Kalamajka |h online, print |
| 260 | _ | _ | |a Aachen |b Publikationsserver der RWTH Aachen University |c 2005 |
| 300 | _ | _ | |a 83 S. : Ill., graph. Darst. |
| 336 | 7 | _ | |0 PUB:(DE-HGF)11 |2 PUB:(DE-HGF) |a Dissertation / PhD Thesis |b phd |m phd |
| 336 | 7 | _ | |0 2 |2 EndNote |a Thesis |
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| 336 | 7 | _ | |2 DataCite |a Output Types/Dissertation |
| 336 | 7 | _ | |2 ORCID |a DISSERTATION |
| 502 | _ | _ | |a Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2005 |g Fak01 |o 2005-06-30 |
| 520 | 3 | _ | |a C4-Pflanzen wie Mais haben einen Mechanismus zur Konzentrierung von CO2 in der Umgebung der Rubisco etabliert. Hiermit kann die Photorespiration unterdrückt und die Produktivität der Pflanzen insbesondere unter trockenen und heißen Wuchsbedingungen gesteigert werden. Die Etablierung des C4-Syndroms erforderte die Anpassung der Expressionsmuster von Isoformen bereits vorhandener Gene. Dies betrifft insbesondere die Expressionsstärke und die Induzierbarkeit der Transkription durch Belichtung. In dieser Arbeit wurde der Promotor der C4-spezifischen Isoform der Phosphoenolpyruvat Carboxylase (PEPC) als Modellsystem untersucht. Die DNA im Zellkern liegt als Chromatin vor und diese Struktur ist prinzipiell inhibitorisch für die Initiation der Transkription. Zwei wesentliche Mechanismen korrelieren mit der Etablierung eines aktiven Transkriptionsapparates auf Promotoren im Chromatinzusammenhang: Zum einen kommt es zum so genannten „chromatin remodelling“, bei dem Nucleosomen auf der DNA verschoben oder die DNA-Histon-Interaktionen gelockert werden. Zu anderen werden die N-terminalen Bereiche der Histone H3 und H4 auf vielfältige Weise modifiziert. Dies wird heute als eine Art epigenetischer Informationsspeicher betrachtet. Die meisten Erkenntnisse hierzu wurden bisher in tierischen Systemen sowie in Hefe gesammelt. Ziel dieser Arbeit war die Analyse beider aufgeführter Mechanismen bei der lichtinduzierten Aktivierung des C4-spezifischen PEPC-Promotors. Dazu gliedert sich die Arbeit in zwei unabhängig voneinander untersuchte Teilbereiche. Grundlage hierzu sind jeweils Mesophyll-Zellkerne aus Blättern, die zunächst isoliert und qualitativ charakterisiert werden mussten, da sie das Ausgangsmaterial weiterer Experimente bildeten. Es gelang, die Akkkumulation der PEPC-hnRNA direkt in den Zellkernen nachzuweisen. Zur Untersuchung des „chromatin remodelling“ wurde ein indirekter Nachweis etabliert, der auf der differentiellen Zugänglichkeit des Promotor-Chromatins im intakten Zellkern für Restriktions-Endonukleasen beruht. Die relative Änderung der Zugänglichkeit wurde über quantitative real-time PCR ermittelt. Die Untersuchungen ergaben eine starke Zunahme der Zugänglichkeit des PEPC-Promotors nach Belichtung etiolierter Pflanzen. Eine Region aus dem Zein-Genkomplex, die keine lichtinduzierte Expression zeigt, war von den Änderungen nicht betroffen. Die Daten belegen die locusspezifische Veränderung der Chromatinstruktur auf dem PEPC-Promotor in Abhängigkeit von der Belichtung. Im zweiten Teil der Arbeit sollte zur Untersuchung von Histonmodifikationen die Technik der Chromatin-Immunpräzipitation (ChIP) etabliert werden. Mehrere experimentelle Ansätze wurden vergleichend betrachtet und ein Protokoll zur Nutzung der ChIP im Maissystem vorgeschlagen. Diese wurde genutzt, um exemplarisch Veränderungen in der Acetylierung der Histone H3 und H4 zu untersuchen. Die erzielten Daten weisen stark auf eine erneut belichtungsabhängige Acetylierung des Histons H4 auf dem PEPC-Promotor hin. In der Diskussion werden die erzielten Daten kritisch analysiert und mit dem Stand des publizierten biologischen Wissens verglichen. Auf Basis dieser Erkenntnisse wird ein Modell für die Aktivierung des C4-spezifischen PEPC-Promotors im Chromatin-Zusammenhang vorgestellt. |l ger |
| 520 | _ | _ | |a C4 plants have developed a unique mechanism to suppress the undesirable effects of photorespiration by separating primary and secondary CO2 fixation in two different leaf tissues. The primary fixation step takes place in the mesophyll cytoplasm and is controlled by phosphoenolpyruvate carboxylase (PEPC). The enzyme catalyses the formation of oxaloacetate from bicarbonate and phosphoenolpyruvate (PEP). In maize, the reaction product is rapidly converted to malate and transported into the bundle sheath where it is decarboxylated to pyruvate. The liberated CO2 is available for refixation by ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (RUBISCO) and PEP is recycled from pyruvate in the mesophyll. By this, CO2 is concentrated inside the bundle sheath and the intrinsic oxygenase activity of RUBISCO is inhibited. We analyzed alterations in the chromatin structure on the promoter of the C4 specific isoform of phosphoenolpyruvate carboxylase (PEPC) after illumination of seedlings. A protocol was established that facilitates the preparation of nuclei from maize leaves with intact chromatin structure and resistance to DNA degradation during prolonged incubation at high temperatures. The presence of non-spliced transcripts from the C4-PEPC gene inside the nuclei was proven by RT-PCR. The chromatin was partially digested with restriction endonucleases. Quantitative PCR analyses revealed a clear increase in the accessibility of the promoter chromatin to restriction dependent on illumination of the seedlings. The data indicate chromatin remodeling on the C4-PEPC promoter during activation. In the second part of the work the technology of the chromatin immunoprecipitation (ChIP) was established with the purpose of investigation of histone modifications. Several experimental approaches were comparatively examined, resulting in establishing a protocol for use the ChIP in the maize system. The method was successfully applied in order to examine exemplary changes in acetylating the histone H3 and H4. The obtained data speak strongly for an anew exposure-dependent acetylation of the histones H4 on the PEPC promoter. Discussion of the data obtained contains their critical analysis in the light of the state of the published biological knowledge. On basis of these findings a model for the activation of the promoter of the C4 specific PEPC in the chromatin organisation was constructed. |l eng |
| 591 | _ | _ | |a Germany |
| 650 | _ | 7 | |2 SWD |a C4-Pflanzen |
| 650 | _ | 7 | |2 SWD |a Phosphoenolpyruvatcarboxylase |
| 650 | _ | 7 | |2 SWD |a Promotor |
| 650 | _ | 7 | |2 SWD |a Epigenese |
| 650 | _ | 7 | |2 SWD |a Genregulation |
| 650 | _ | 7 | |2 SWD |a Mais |
| 650 | _ | 7 | |2 SWD |a Lichtatmung |
| 650 | _ | 7 | |2 SWD |a Chromatin |
| 653 | _ | 7 | |a Pflanzen (Botanik) |
| 653 | _ | 7 | |2 ger |a Chromatinveränderungen |
| 653 | _ | 7 | |2 ger |a Pflanzen |
| 700 | 1 | _ | |0 P:(DE-82)004003 |a Kreuzaler, Fritz |b 1 |e Thesis advisor |
| 856 | 4 | _ | |u https://publications.rwth-aachen.de/record/62110/files/Kalamajka_Rainer.pdf |
| 856 | 4 | _ | |u https://publications.rwth-aachen.de/record/62110/files/62110_kardex.pdf |y Internal catalog entry |
| 909 | C | O | |o oai:publications.rwth-aachen.de:62110 |p openaire |p open_access |p urn |p driver |p VDB |p dnbdelivery |
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| 920 | 1 | _ | |0 I:(DE-82)100000_20140620 |k 100000 |l Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften |x 0 |
| 970 | _ | _ | |a HT014432860 |
| 980 | _ | _ | |a phd |
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| Library | Collection | CLSMajor | CLSMinor | Language | Author |
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