Hintergrundwissen

man kann hier nur vermuten

• HASP1 Protein ist eine Phytase

• Phytasen bauen Phytinsäuren hydrolitisch ab und setzen dabei P frei

• HASP1 wird sekretiert

• und wir wissen das P ein limitierter Nährstoff in Ökosystemen ist, gleichzeitig aber auch essentiell für sämtliche wesentliche zellulären Molekülen z.B. in Membranen oder Nukleinsäuren

• Algen (wie auch höhere Pflanzen) haben spezialisierte Phosphattransporter in ihrer Zellmembran, die nur

  • orthophosphat (PO₄³⁻, anorganisches Phosphat) aufnehmen können

• Durch die Sekretion von Phytasen kann die Kieselalge gebundenen Phosphor aus organischen Quellen in der Umgebung (z. B. abgestorbenem Biomaterial, Detritus) mobilisieren und aufnehmen.→ Das wäre ein klarer Selektionsvorteil in nährstoffarmen Habitaten

• erfahrungsgemäß Messung im Kolben etwas zuverlässiger als in Well

• Kolben also zusätzliche Validierung der Well-Daten

• und wir brauchen größere Proteinmengen für SDS Page

• falls wir später noch gezieltere Antikörperachweis machen wollen

• für Affinitätsaufreinugugn oder Elisa oder Western Blot

• für Retention ins ER

• wird dort gespeichert und modifiziert

• im ER oft stabile Bediguen für Proteine

• hat sich bewährt das so zu machen

• Transport zum ER während Synthese, wird danach abgespalten

• Um Protein nach Synthese zuückzuhalten im ER

1. TFIID (mit TBP) bindet TATA-Box → DNA krümmt sich

2. Weitere GTFs lagern sich an → Präinitiationskomplex entsteht

3. TFIIH entwindet DNA → Transkriptionsblase entsteht

4. RNA-Polymerase II startet RNA-Synthese

1. Stattdessen gibt es eine Polyadenylierungssignal-Sequenz (meist AAUAAA) in der prä-mRNA.

2. Nach dieser Sequenz wird die prä-mRNA geschnitten, und ein Poly-A-Schwanz wird angefügt.

3. Das führt zum Abfall der RNA-Polymerase von der DNA und zum Ende der Transkription.

• Pflanzen nehmen Phosphat hauptsächlich als anorganisches orthophosphat (H₂PO₄⁻ oder HPO₄²⁻) über spezialisierte Phosphattransporter in den Wurzelzellen aus Boden auf

• Nach Aufnahme wird Phosphat:

  • über das Xylem in die Sprossorgane transportiert, in verschiedene Zelltypen verteilt, teilweise über das Phloem recycelt (z. B. von älteren Blättern zu jungen).

• Phosphat wird in verschiedenen Formen gespeichert:

  • als Polyphosphat (lange Ketten von Phosphat),

  • gebunden in Phytinsäure (vor allem in Samen),

  • als Bestandteil von Nukleinsäuren, ATP, Membranen.

• Bei Phosphormangel können Speicher mobilisiert werden

• Pflanzen besitzen Phosphatasen, die organische Phosphorverbindungen hydrolysieren.

• Exsudation von säurebildenden Substanzen und Enzymen ins Rhizosphärenmilieu hilft, Phosphat aus schwer löslichen Mineralien oder organischen Verbindungen freizusetzen.

• Unter Phosphormangel werden Gene für Phosphattransporter und Phosphatmobilisierung hochreguliert.

• Kieselalgen nehmen hauptsächlich anorganisches Phosphat (orthophosphat, PO₄³⁻) aus der Umgebung auf.

• Dies geschieht über spezialisierte Phosphattransporter in der Zellmembran (z. B. Pht1-Familie).

• In phosphatarmer Umgebung werden die Transporter hochreguliert, um Phosphat effizient aufzunehmen.

2. Sekretion von Phosphat-abbauenden Enzymen

• Um organisch gebundenes Phosphat (z. B. Phytinsäure, organische Phosphate im DOP) zu erschließen, sekretiert die Alge Phytasen und andere Phosphatasen.

• Diese Enzyme spalten organische Phosphatgruppen ab und setzen freies orthophosphat frei, das dann aufgenommen werden kann.

3. Intrazellulärer Phosphattransport und Speicherung

• Nach Aufnahme wird Phosphat im Cytoplasma verteilt.

• Überschüssiges Phosphat kann in Form von Polyphosphaten gespeichert werden:

  • Polyphosphate sind lange Ketten aus Phosphatgruppen.

  • Sie dienen als Phosphatspeicher und Energiereserve.

• Speicherorganelle wie Vakuolen oder spezielle Granula können diese Polyphosphate enthalten.

• Zeocin bindet direkt an die DNA, bevorzugt an GC-reiche Bereiche.

• In Anwesenheit von Sauerstoff und Metallionen (v. a. Kupfer, Cu²⁺) erzeugt Zeocin reaktive Sauerstoffspezies (ROS).

  • Dadurch kommt es zu:

    • Einzelstrangbrüchen (Single-Strand Breaks, SSB)

    • Doppelstrangbrüchen (Double-Strand Breaks, DSB)

    • Oxidation von Basen

  • Die DNA wird fragmentiert und zerschnitten.

• Zelltod:

  • Die durch Zeocin verursachten DNA-Schäden sind so stark, dass sie meist nicht repariert werden können → dies führt zum Absterben der Zellen.