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aktualisiert am 09. August 2020

ISBN 9783843919029

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978-3-8439-1902-9, Reihe Pharmazeutische Biologie

Mariela Christina Mielke
Funktionale Analyse von Efflux-Transportern im phytopathogenen Pilz Colletotrichum graminicola

171 Seiten, Dissertation Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (2014), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Fokus dieser Arbeit waren ABC-Transporter in C. graminicola, die in Zusammenhang mit Fungizidresistenzen stehen könnten. Zu Beginn konnten in C. graminicola 15 Gene für ABCTransporter identifiziert werden, die CgATR1 bis CgATR15 genannt wurden. Erste RT-qPCR-Experimente mit dem Wildtyp-Stamm und mit Tebuconazol-adaptierten Stämmen zeigten für CgATR8 und CgATR14 erhöhte Transkriptmengen bei Fungizid-Behandlungen.

RT-qPCR-Untersuchungen im Wildtyp-Stamm von diesen drei ABC-Transporter nach Inkubation mit Tebuconazol und Tolnaftat zeigten für CgATR8 und CgATR14 einen starken Anstieg der Transkripte bereits nach 30 Minuten. CgATR3 zeigte im Wildtyp-Stamm wie bei den Versuchen zuvor keine Induktion der relativen Transkriptmenge.

Für die ABC-Transporter-Gene CgATR3, CgATR8 und CgATR14 wurden Deletionsmutanten generiert. Hierbei ist es in C. graminicola erstmals gelungen, Dreifach-Deletionsmutanten zu erzeugen. Für diese Deletionsmutanten konnten leichte Unterschiede hinsichtlich der EC50-Werte für Tebuconazol im Vergleich zum Wildtyp-Stamm gefunden werden. Die Infektionsverläufe auf Mais-Blattsegmenten verlief ähnlich dem Wildtyp-Stamm. Auf Tebuconazol-behandelten Maisblättern verlief die Infektion bei einigen Tripel-Deletionsmutanten etwas verzögert, was sich anhand der Bestimmung der pilzlichen DNA-Menge im Blatt bestätigen ließ.

Ergänzende RT-qPCR-Experimente für sämtliche Mutanten nach Inkubation mit Tebuconazol und Tolnaftat lassen nicht darauf schließen, dass der Verlust der deletierten ABC-Transporter generell durch verstärkte Expression anderer ABC-Transporter kompensiert wird.

Zur Klärung der Frage nach einem möglichen Zusammenhang zwischen ABC-Transportern, Fungizidresistenzen und Membranstörungen war es nötig, Mutanten mit potentiell artifiziellen Membranstörungen zu erzeugen und weitere RT-qPCR-Untersuchungen durchzuführen. Dazu wurden ERG3-Deletions- und Überexpressionsmutanten generiert. RT-qPCR-Untersuchungen dieser Mutanten gaben wenig Hinweise für eine Bestätigung dieser Hypothese, und auch weitere RT-qPCR-Experimente mit verschiedenen Fungizid- und Substanz-Inkubationen konnten nicht eindeutig belegen, dass allein eine Veränderung der Zellmembran-Zusammensetzung zur Erhöhung der ABC-Transkripte führt.

Es erscheint möglich, dass eine Resistenzbildung im Modellorganismus C. graminicola ein multifaktorielles Geschehen darstellt.