Genomweite Transkriptionsanalyse von Methanosarcina mazei Gö1

Abstract

Es wurden Computerprogramme im Rahmen dieser Arbeit programmiert, die es ermöglichten DNA-Microarray-Chips zu generieren, die das gesamte Transkriptom von Methanosarcina mazei Gö1 repräsentieren.Ferner wurde eine TOPO-Plasmidbank des Transkriptoms von Ms. mazei Gö1 erstellt, die es ermöglichte neue hoch spezifische PCR-Produkte zu generieren, und damit in Zukunft die Nachproduktion von DNA-Microarray-Chips gewährleistet. Die Methode die auf der Generierung der PCR-Produkte aus einer Genom-sequenzierdatenbank beruhte, war ein neues kostengünstigeres Verfahren zur Produktion von Genom umfassenden DNA-Microarray-Chips, die eine neue Verknüpfung zwischen den Forschungsbereichen der Genom- und der Transkriptionsanalyse bildete. Hierfür wurden die im Rahmen dieser Arbeit neue erstellten Konzepte in Form von Algorithmen in selbst erstellte Computersoftware implementiert, die es ermöglichten, die Genbank des Sequenzierprojektes zu nutzen.Die im Rahmen dieser Arbeit erstellten DNA-Microarray-Chips, die das gesamte Transkriptom von Ms. mazei Gö1 repräsentieren, zeigten einen sehr hohen Grad an Genauigkeit in der Analyse des relativen Expressionsverhaltens des Transkriptoms unter Wachstum mit verschiedenen Kohlenstoffquellen als Substrat. Die Ergebnisse der genomweiten Transkriptionsanalyse ermöglichten es, den gesamten Stoffwechselweg der Methanogenese mit Acetat oder Methanol als Substrat zu rekonstruieren. Diese Chips ermöglichten es, einen tieferen Einblick in das Expressionsverhalten der Gene des zentralen Metabolismus der Methanogenese zu erlangen, neue Verknüpfungen von Stoffwechselwegen zu entdecken und Hypothesen über die Funktionen von Enzymen der Methanogenese wissenschaftlich zu belegen.