Forschungsbericht 1997/98 - Inhalt Forschungsbericht 1997/98

Fakultät für Biologie

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Zellphysiologie Biologie und Didaktik der Biologie

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Lehrstuhl für Gentechnologie/Mikrobiologie

Homepage: http://www.uni-bielefeld.de/biologie/Mikrobiologie/indexd.html

I. Forschungsarbeiten

(a) Beteiligte Wissenschaftler
  Hochschullehrer: Prof. Dr. R. Eichenlaub, Prof. Dr. U. Eichenlaub-Ritter
Wiss. Mitarbeiter: Dr. A. Burger, Dr. B. Dreiseikelmann, Dr. C. Disqué-Kochem (BMBF), Dr. D. Meletzus, Dr. S. Weber-Schürholz (Frauenförderung NRW), Dipl.Biol. R. Bahro (DFG), Dipl.Biol. A. Battermann (DFG), Dipl.Biol. K.-H. Gartemann (DFG), Dipl.Biol. H. Jahr (DFG), Dipl.Biol. G. Michel, Dipl.Biol. O. Perlova (DFG), Dipl.Biol. M. Peschke (EU), Dipl.Biol. A. Schmitz, A. Smajdzinska M.Sc. (DFG), H. Yin B.Sc. (DFG).

(b) Darstellung der Forschungsthemen

1. Abbau von aromatischen Verbindungen durch Bodenbakterien.
Die Gene für den Abbau halogenierter Aromaten von Mikroorganismen werden charakterisiert. Insbesondere werden bei verschiedenen Organismen die Struktur und Organisation der Gene des Dehalogenase-Operons verglichen (Eichenlaub)

2. Die symbiontische Interaktion des stickstofffixierenden Bakteriums Acetobacter diazotrophicus und der Wirtspflanze Zuckerrohr.
Zahlreiche Zuckerrohr-Varietäten beziehen über die Besiedlung durch endophytische, stickstofffixierende Bakterien der Gattung Acetobacter diazotrophicus bis zu 75% des Stickstoffs aus der Atmosphäre. Um die Mechanismen dieser Symbiose zwischen Zuckerrohr und Bakterium aufzuklären, werden mit proteinchemischer als auch genetischer Methodik Arbeiten zum Regelnetzwerk der N2-Fixierung und zur Regulationskaskade des "ammonium-sensing" durchgeführt; darüber hinaus wird die endosymbiontische Interaktion zwischen Bakterium und Wirtspflanze untersucht (Meletzus).

3. Die pathogene Interaktion zwischen dem Bakterium Clavibacter michiganensis und seinen Wirtspflanzen.
Es werden die Gene und Genprodukte des Bakteriums, die zur Ausprägung der Krankheitssymptome (Welke) bei der Wirtspflanze (Tomate) führen, analysiert. Die Arbeiten sollen zum molekularen Verständnis der pathogenen Bakterien-Pflanzen-Interaktion und der Krankheitsausbildung bei der Wirtspflanze führen (Eichenlaub).

4. Horizontaler Gentransfer durch Konjugation und Transformation.
Über eine Analyse von Protein-Proteinwechselwirkungen zwischen Proteinen, die am DNA–Transfer während der Konjugation beteiligt sind, sollen Komponenten und Struktur der Konjugationspore bestimmt werden. Außerdem werden Gemeinschaften von Bodenbakterien auf ihre Fähigkeit zum horizontalen Gentransfer analysiert. Mit spezifischen Sonden werden potentielle genetische Determinanten für Konjugation und Transformation in den Isolaten ermittelt. In Konjugations- und Transformationsexperimenten wird überprüft, ob die genetischen Determinaten exprimiert werden und biologisch aktiv sind. (Dreiseikelmann und Disqué-Kochem)

5. Keimzellentwicklung, Follikologenese und frühe Embryonalentwicklung: reduzierte Fertilität auf Grund genetischer Prädisposition, Umweltfaktoren oder Alter.
Eine Fehlverteilung des genetischen Materials während der Keimzellbildung verursacht schwere Entwicklungstörungen im Embryo. Es werden deshalb Einflüsse von genetischen Faktoren, Wachstumsfaktoren und Hormonen auf die Entwicklung von Follikeln und Oozyten untersucht, aber auch neue Modellsysteme etabliert, um mittels zellbiologischer, cytogenetischer und molekularer Methoden Risikofaktoren und umweltrelevante Mutagene zu identifizieren, die zu Chomosomenfehlverteilung, reduzierter Entwicklungsfähigkeit und Infertilität beitragen. So sollen Möglichkeiten für Risikoabschätzung und präventive oder therapeutische Maßnahmen eröffnet werden (Eichenlaub-Ritter).


II. Drittmittelprojekte
  1. R. Eichenlaub: Die Bedeutung des bakteriellen Genprodukts Pat-1 mit Signalsequenz und Serinproteasemotiv in der Bakterien-Pflanzen-Interaktion. DFG (SFB 549)
  2. R. Eichenlaub: Erzeugung von Resistenz gegen pathogene Pilze bei der Tomate über bakterielle Expression einer Chitinase. DFG (Schwerpunktprogramm)
  3. R. Eichenlaub: Molekulare Ursachen der Pathogenität von Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis, Erwinia herbicola pv. gypsophilae und E. herbicola pv. betae und Entwicklung von Diagnoseverfahren. DFG (Trilaterale Kooperation Israel-Palästina-BRD)
  4. U. Eichenlaub-Ritter: Detection and hazard evaluation of aneugenic chemicals (EU)
  5. U. Eichenlaub-Ritter: Analyse der Transgenexpression und Zellzyklusregulation in der frühen Embryonalentwicklung. DFG (Kooperation mit der RFFI)
  6. B. Dreiseikelmann: Komponenten und Struktur eines DNA-Translokationsapparates in der Zellhülle von Escherichia coli (DFG).
  7. B. Dreiseikelmann: Diversität und Gentransfer in denitrifizierenden Bakteriengemeinschaften (BMBF).
  8. D. Meletzus: Untersuchung zur Modulation der Genexpression des nifA Gens von Acetobacter diazotrophicus, einem Endophyten des Zuckerrohrs (DFG).
  9. D. Meletzus: Genetische und Biochemische Untersuchungen zur Stickstoffixierung und Ammoniumassimilation in Acetobacter diazotrophicus (DAAD).


III. Wissenschaftliche Veröffentlichungen

a) Originalarbeiten:
  1. Disqué-Kochem, C. und B. Dreiseikelmann (1997) The cytoplasmic DNA binding protein TraM binds to the inner membrane protein TraD in vitro. J. Bacteriol. 179:6133-6137.
  2. Dreier, J., D. Meletzus und R. Eichenlaub (1997) Characterization of the plasmid encoded virulence region pat-1 of phytopathogenic Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis. Mol. Plant-Microbe Interact. 10: 195-206.
  3. Meletzus, D., P. Rudnik, N. Doetsch, Green, A. und C. Kennedy (1998) Characterization of the glnK-amtB operon of Azotobacter vinelandii. J. Bacteriol. 180: 3260-3264
  4. Sobek-Klocke,I., C. Disque-Kochem, M. Ronsiek, R. Klocke, H. Jockusch, A. Breuning, H. Ponstingl, K. Rojas, J. Overhauser und U. Eichenlaub-Ritter (1997) Isolation and assignment of a new human zinc finger gene ZNF161, a putative transcriptional repressor of c-myc, to chromo-some 18p11.21-pter and chromosomal localization of its two mouse homologues, Zfp61 and ZNF161. Genomics 43: 156-164.
  5. Yin, H., E. Baart, G. Michel, I. Betzendahl und U. Eichenlaub-Ritter (1998) Diazepam induces meiotic delay, aneuploidy and predivision of homologues and chromatids in mammalian oocytes. Mutagenesis 13: 567-580.
  6. Eichenlaub-Ritter, U. (1998) U. Genetics of oocyte ageing. Maturitas 30: 143-169.
  7. Jahr, H., R. Bahro, A. Burger, J. Ahlemeyer und R. Eichenlaub (1999) Interactions between Clavibacter michiganensis and its host plants. Environm. Microbiol. (in press)
  8. Rudnick, P., D. Meletzus, A. Green, L. He und C. Kennedy (1997) Regulation of nitrogen fixation by ammonium in diazotrophic species of proteobacteria. Soil Biol. Biochem. 29: 831-841
  9. Sevilla, M., D. Meletzus, K. Teixeira, S. Lee, A. Nutakki, I. Baldani und C. Kennedy (1997) Analysis of nif and regulatory genes in Acetobacter diazotrophicus. Soil Biol. Biochem. 29: 871-874
  10. Teixeira, K.R.S., M. Wülling, T. Morgan, R. Galler, E.-M. Zellermann, I. J. Baldani, C. Kennedy und D. Meletzus (1999) Molecular analysis of the chromosomal region encoding the nifA and nifB genes of Acetobacter diazotrophicus. FEMS Microbiol. Letters (in press).
  11. Yin, H., S. Cukurcam, I. Betzendahl, I.-D. Adler und U. Eichenlaub-Ritter (1998) Trichlorfon exposure, spindle aberrations and nondisjunction in mammalian oocytes. Chromosoma 107: 514-522.

b) Abstracts:
  1. Gartemann, K.-H., A. Schmitz, J. Fiedler und R. Eichenlaub (1997) Aerobic degradation of 4-chlorobenzoate: The 4-chlorobenzoate dehalogenase operon is duplicated and associated with a transport protein and insertion elements in Arthrobacter spp. Int. Symp. Environmental Biotechnology, Oostende, April 1997 (H. Verachtert and W. Verstraete, eds.), Abstract, pp. 497-500.
  2. Schmitz, A., A. von Bünau, E.-M. Zellermann und R. Eichenlaub (1997) A novel pathway for the degradation of 4-chlorosalicylic acid. Int. Symp. Environmental Biotechnology, Oostende, April 1997 (H. Verachtert and W. Verstraete, eds.), Abstract, pp. 505-508.

c) Buchbeiträge
  1. Jahr, H., R. Bahro und R. Eichenlaub (1999) Genetics of phytopathology: Phytopathogenic Bacteria. In: Progress in Botany, K. Esser et al. (eds.) Springer Verlag, Vol. 60: 119-138.
  2. Lee, S., M. Sevilla, D. Meletzus, K. Teixeira, A. L. de Oliveira,