Eliminierung überflüssiger Gensequenzen bei Zuckerrübe

Thema

Im Rahmen dieses Projektes wurde untersucht, ob sich zwei neue Systeme zur Transformation von Zuckerrübe gleichzeitig dazu eignen, aus der transformierten Pflanze überflüssige Gensequenzen, vor allem nicht mehr benötigte Markergene schnell, effektiv und möglichst in einem Schritt zu entfernen.

Ac/Ds-Transposon -System. Bisher gab es keine Erfahrungen bei der Anwendung von Transposon-Systemen bei Zuckerrübe. Deshalb wurde zunächst die Funktionalität dieses Systems in Zuckerrüben geprüft.

Informationen zum Verfahren:

• Springende Gene

Homologe Rekombination mit dem Cre/Lox-System unter Kontrolle eines samenspezifischen Promotors . Der Vorteil dieses Systems liegt in der automatischen Eliminierung während der Samenproduktion. Die folgende Generation sollte damit Markergen-frei sein

Informationen zum Verfahren:

• Rekombination: Neue Arrangements der Gene

Zusammenfassung

Grundsätzlich funktionieren beide Systeme. Bis sie praktisch eingesetzt werden können, sind jedoch noch einige Probleme zu lösen. Das Ac/Ds-Transposon-System funktioniert in der Zuckerrübe. Offen ist derzeit noch, wie häufig diese "Gensprünge" sind und wie weit die Entfernungen zwischen dem alten und neuen Integration sort im Genom sind.

Homologe Rekombination mit dem Cre/Lox-System wurde in Tabak- und Zuckerrübenpflanzen mit einem Promotor erreicht. Ein weiterer Promotor erwies sich als ungeeignet

Versuchsbeschreibung

Das Projekt besteht aus mehreren Schritten und Untersuchungen.

Ac/Ds-Transposon-System

• Erstellung von Vektor konstrukten, in die das Ac/Ds-Transpositionssystem integriert ist.
• Test auf Funktionalität mit Hilfe von Reportergenen , die eine erfolgreiche Neupositionierung der Gene (= Transposition) anzeigen.
• Verbesserung der Effizienz der Transformation von Zuckerrüben; dazu sollen verschiedene Promotoren getestet werden.
• Stabile Transformation in Zuckerrüben
• Analyse des Effekts des Transposons durch molekulare Analysen

Homologe Rekombination mit dem Cre/Lox-System

• Erstellung von Vektorkonstrukten mit dem Cre/Lox-Rekombinasesystem
• Transformation von Ackerschmalwand (Arabidopsis) , Tabak oder Raps, um verschiedene Promotoren zu überprüfen; danach Transformation von Zuckerrübe
• Testung verschiedener Promotoren, die nur im Samen bzw. Embryo reagieren (Samen/Embryospezifität)
• Molekulare Charakterisierung der Transformanten über PCR
   

Ergebnisse

Grundsätzlich funktionieren beide Systeme. Bis sie praktisch eingesetzt werden können, sind jedoch noch einige Probleme zu lösen.

Das Ac/Ds-Transposon-System funktioniert in der Zuckerrübe. Es konnte sowohl das "Herausspringen" des Markergens als auch seine Reintegration an anderer Stelle im Genom der Zuckerrübe erstmals nachgewiesen werden.

Es wurden auch Nachkommen der transgenen Zuckerrüben erzeugt.

Eine offene Frage bleibt, wie häufig diese durch das AC/DS-System bewirkten "Gensprünge" sind und wie weit die Entfernungen zwischen dem alten und neuen Integrationsort im Genom sind.