200046 Projektmodul "Biochemie und Genetik photoautotropher Bakterien" (Pr+Ü) (SoSe 2005)

Aufgrund ihrer metabolischen Diversität und ihrer Fähigkeit, eine oxygene Photosynthese zu betreiben, besiedeln Cyanobakterien erfolgreich nahezu alle Lebensräume auf der Erde. Die meisten Cyanobakterien enthalten zwei funktionelle respiratorische Elektronentransportketten. Die eine befindet sich in den Thylakoidmembranen, während die zweite in der Cytoplasma-Membran lokalisiert ist. Die Kombination von oxygener Photosynthese und zwei respiratorischen Elektronentransportketten ist einzigartig für photosynthetische Organismen und erfordert eine strikte Regulation, um Energie-verschwendende Reaktionen zu vermeiden. Dies gilt insbesondere, da die photosynthetische und die respiratorischen Ketten z. T. identische Elektronentransportkomponenten verwenden. Im Rahmen dieses Projektmoduls sollen Modifikationen der photosynthetischen und der respiratorischen Elektronentransportwege sowie die die Adaptationsreaktionen steuernden Signaltransduktionsketten mithilfe von molekularbiologischen und biophysikalischen Methoden unter definierten Wachstumsbedingungen untersucht werden, von denen bekannt ist, dass sie zu signifikanten Veränderungen der Elektronentransport-Aktivität führen. Dies sind z. B. das Wachstum von Synechococcus elongatus PCC 7942 unter Eisenmangel bzw. oxidativem Stress und das Wachstum von Synechocystis sp. PCC 6803 auf Medium mit L-Arginin als alleiniger Stickstoff-Quelle. Ein Hauptziel dieser Untersuchungen ist es, ein besseres Verständnis der Adaptationsmechanismen der Elektronentransportketten und der daraus resultierenden Veränderungen des Gesamtstoffwechsel sowie der Interaktion von Photosynthese und Respiration zu erlangen. Die Ergebnisse des Projektmoduls sollen von den Teilnehmerinnen und Teilnehmern in einem Abschlussvortrag präsentiert und zur Diskussion gestellt werden.