Quint Lab:glossar GD 13:1678

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glossar für Gray et al. (1999)
Genes & Development full text pdf in der reihenfolge wie sie im paper vorkommen:
 *  F-box protein - f-box proteine sind die selektiven untereinheiten der SCF familie von E3 ubiquitin ligasen; sie binden über SKP1 proteine (in arabidopsis ASK für arabidopsis SKP1-like) an das cullin1 rückgrat der SCF komplexe; f-box proteine binden dann spezifisch an zielproteine, die daraufhin vom SCF komplex ubiquitiniert werden, so dass sie über das proteasom verdaut werden können
 * leucin-rich repeats (LRRs) - LRRs sind klassische protein-protein interaktionsdomänen; im fall von TIR1 bindet die LRR domäne spezifisch an das zu diesem zeitpunkt noch unbekannte zielprotein, welches dann ubiquitiniert und abgebaut wird
 * SCF complex - proteinkomplex bestehend aus den untereinheiten SKP1, cullin1, f-box protein und RBX1; fungiert als E3 ubiquitin ligase und rekrutiert zielproteine, die danach ubiquitiniert und vom proteasom abgebaut werden
 * RUB - steht für 'related to ubiquitin'; ubiquitin-ähnliches polypeptid, welches analog zu ubiquitin über ein E1- und ein E2-ähnliches enzym an cullin1 übertragen wird → diesen prozess nennt man 'RUB modification of CUL1' (in tierischen systemen nennt man diesen prozess neddylation); diese modifikation ist notwendig für das funktionieren von SCF komplexen; das im ersten seminartermin eingeführte AXR1 kodiert für die eine hälfte des E1 enzyms des RUB-modification pathways → RUB und ubiquitin 'münden' also beide in die SCF komplexe
 * β-glucuronidase gene (gus) - das GUS reporter system ermöglicht die visualisierung von genexpression bzw. promotoraktivitäten; dazu wird die promotorregion des gens von interesse (in diesem fall TIR1) mit dem GUS gen fusioniert und in arabidopsis zygoten stabil transformiert; alle zellen der daraus entstehenden pflanze enthalten das reporterkonstrukt und exprimieren das GUS gen in den geweben, in denen der promotor des zielgens aktiv ist; die vom GUS gen kodierte glucuronidase hydrolisiert x-gluc, wodurch ein blauer farbstoff entsteht, der die expression des GUS gens und damit die aktivität des promotors anzeigt
 * root/shoot apical meristem - das apikalmeristem befindet sich an der spitze der wurzelenden und sprossachsen; es gehört wie alle anderen meristeme zum embryonalen gewebe, das den stammzellen der tiere vergleichbar ist → da auxin eine essentielle rolle bei der zellteilung einnimmt sind gene, die auxin signaling regulieren i.d.r. in diesen geweben exprimiert
 * stipules - = nebenblätter
 * abscission zone - abszission bezeichnet das abwerfen von blättern, früchten und anderen pflanzenteilen → abszissionszone ist demnach der gewebebereich, indem das blatt, etc. abgetrennt wird
 * in situ RNA hybridization - ein verfahren, um RNA in Geweben oder einzelnen Zellen nachzuweisen; dabei wird eine künstlich hergestellte sonde aus RNA eingesetzt, die über basenpaarungen an die nachzuweisende RNA hybridisiert, also bindet; die bezeichnung „in situ“ wird verwendet, da der nachweis direkt in der jeweiligen struktur durchgeführt wird, und nicht etwa biochemisch im reagenzglas
 * G2-arrested cells - die G2-Phase ist die prämitotische phase oder postsynthesephase im zellzyklus; dabei wird das endoplasmatische retikulum eingeschmolzen und die zelle bereitet sich auf die mitose vor; in geweben lösen sich die zellkontakte zu den nachbarzellen, die zelle rundet sich ab und vergrößert sich durch flüssigkeitsaufnahme; es werden verstärkt RNA-moleküle und zellteilungsspezifische proteine synthetisiert, um die nachfolgende mitose vorzubereiten → G2-arrested cells stecken in diesem stadium fest und können den zellzyklus nicht komplementieren, können sie also nicht vernünftig teilen
 * cyc1At-gus reporter - in diesem fall ist der promotor des CYC1 gens aus arabidopsis mit GUS fusioniert; cycline sind schlüsselproteine für die steuerung des zellzyklus; CYC1 wird während der zellteilung exprimiert, wodurch der CYC1 promotor fusioniert ans GUS gen zu einem hervorragenden marker für zellteilung wird → überall dort, wo GUS blau angefärbt werden kann teilen sich zellen; das ist z.b. bei der entstehung lateraler wurzeln der fall; wenn man den cyc1At-gus reporter in den tir1-1 hintergrund einbringt kann man das entstehen von lateralen wurzelprimordien mit dem wildtyp vergleichen
 * yeast two hybrid screen - beim hefe-zwei-hybrid-system (englisch yeast two-hybrid system, abgekürzt Y2H) handelt es sich um eine technik der molekularbiologie zur aufklärung von protein-protein interaktionen; im screening-verfahren können in einem eher empirischen ansatz mit einer cDNA-bank als „prey“ mögliche interaktionspartner identifiziert werden, oder aber es können bei dem so genannten „single mating“ mit diesem System gezielt die Interaktion für bestimmte proteine überprüft werden
 * 6xHIS-fusion proteins - ein polyhistidin-tag ist ein aminosäuremotiv, das aus mindestens 6 histidinen besteht, die mit dem C- oder N-terminus eines proteins fusioniert werden; es wird oft für die herstellung von antikörpern verwendet → dabei wird das 6xHIS-getaggte protein (in diesem fall ASK1 und 2) zunächst in e.coli in großer menge exprimiert; da das HIS-tag spezifisch an metallionen wie nickel oder kobalt bindet kann man es sehr effizient aufreinigen und so von den übrigen proteinen trennen; das so aufgereinigte protein wird dann zur herstellung von antikörpern verwendet
 * western blot - anstatt von DNA im southern und RNA im northern blot werden beim western blot proteine auf eine membran übertragen, die dann mit spezifischen antikörpern analysiert werden können
 * Ds transposon insertion - in der ask1-1 mutante hat sich ein transposon in das gen inseriert → dadurch wird kein funktionelles protein mehr exprimiert, sodass es sich im homozygoten zustand um eine knockout mutante handelt
 * co-immunoprecipitation - mittels einem für ein protein spezifischen antikörper kann man in der 'immunoprecipitation' das dazugehörige protein aus einem gesamtproteinextrakt isolieren; wenn dieses protein mit anderen proteinen interagiert, so besteht die möglichkeit, dass interagierende proteine co-immunopräzipitiert, also mit isoliert werden; diese interagierenden proteine kann man dann in einem western blot visualisieren, wenn ein entsprechender für dieses protein spezifischer antikörper zur verfügung steht
 * c-myc epitope-tag - eine art polypeptid, das mit dem protein von interesse fusioniert wird → das protein (in diesem fall TIR1) wird mit dem c-myc epitop getaggt/markiert; da es für das c-myc tag einen hochspezifischen antikörper gibt, kann man auf diese weise TIR1 protein immunopräzipitieren und/oder im western blot analysieren → man könnte natürlich auch gleich einen TIR1-spezifischen antikörper herstellen; das ist jedoch nicht gelungen und so ermöglicht man sich auf diesem umweg TIR1 auch auf proteinebene analysieren zu können
 * GenBank database - große sequenzdatenbank, die DNA sequenzen aller möglicher organismen enthält und vor allem zur suche nach homologen sequenzen benutzt wird
 * EST = expressed sequence tag
 * penetrance - in der genetik wird unter penetranz die prozentuale wahrscheinlichkeit verstanden, mit der ein bestimmter genotyp den zugehörigen Phänotyp in einer population ausbildet → 'incomplete penetrance' bedeutet in diesem zusammenhang, dass nicht alle ask1-1 mutanten den erwarteten phänotypen auxinresistenz zeigen
 * glucocorticoid-inducible expression - glucocorticoide sind steroidhormone aus der nebennierenrinde; das glucocorticoid bindet an seinen nukleären rezeptor, wodurch der glucocorticoidrezeptor homodimerisiert (aktiver zustand) und als rezeptor-ligand-komplex in den zellkern transloziert, wo der komplex als transkriptionsfaktor an eine palindromische sequenz bindet, dem glucocorticoid-responsiven-element → dieses element kommt in pflanzen nicht vor und reagiert nicht auf pflanzliche transkriptionsfaktoren; wenn man glucocorticoid-responsive promotoren mit einem gen (in diesem fall TIR1) koppelt und in arabidopsis einbringt, so wird dieses in der pflanze nicht exprimiert, da keine transkriptionsfaktoren existieren, die solche promotoren erkennen → appliziert man jedoch exogen ein künstliches glucocorticoid wie dexamethason, so wird der promotor aktiviert und führt zu starker expression des gens (in diesem fall TIR1) → es handelt sich also um einen induzierbaren promotor, der nur durch zugabe von dexamethason aktiviert werden kann
 * skotomorphogenesis - skotomorphogenese bezeichnet die entwicklung der pflanze im dunkeln
 * (de-)etiolation - etiolierung beschreibt in der pflanzenphysiologie einen merkmalskomplex, der bei mangel photosynthetisch nutzbaren lichts auftritt; dazu gehören z.b. starke verlängerung des hypokotyls, chlorophyllmangel, vermindertes wurzelwachstum, etc.; etiolierung tritt i.d.r. direkt nach der keimung auf, wenn der keimling noch unter der erde liegt → das wachstum ist in diesem stadium generell darauf ausgerichtet so schnell wie möglich ans licht zu gelangen (deswegen z.b. starke verlängerung des hypokotyls zu lasten der wurzelelongation); deetiolierung beschreibt die umkehrung dieses prozesses bei erreichen des lichts
 * pIAA4-gus + SAUR-AC1-gus reporter - IAA4 und SAUR-AC1 sind zwei gene, die nach auxin applikation stark exprimiert werden → ihre promotoren sind demnach auxin-induzierbar; wenn man die promotoren dieser gene nimmt und mit dem GUS gen fusioniert, so wird man reporteraktivität in all den geweben bekommen, in denen durch hohe level von auxin diese promotoren aktiviert werden; 'ectopic pIAA4-gus expression' beschreibt die expression des reporters in geweben, in denen normalerweise keine hohen auxinlevel zu erwarten sind
 * jasmonic acid - bei der jasmonsäure handelt es sich um ein weiteres phytohormon
 * AUX/IAA genes - eine stark auxin-induzierbare genfamilie; darüber hinaus haben sie eine geringe halbwertszeit (werden also nach ihrer synthese relativ schnell abgebaut), die sich nach auxinapplikation dramatisch verkürzt → mit dem hintergrundwissen, dass das proteasom eine wichtige rolle im auxin signalweg spielt, sind AUX/IAA proteine also vielversprechende kandidaten für die zielproteine, die durch TIR1 ubiquitiniert werden; IAA17/AXR3 und IAA3/SHY2 sind zwei der 29 mitglieder der AUX/IAA genfamilie
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