Structure and function of the natural transformation system in the extremely thermophilic bacterium Thermus thermophilus HB 27

• Applicant: Professorin Dr. Beate Averhoff
• Subject Area: Metabolism, Biochemistry and Genetics of Microorganisms
• Term: from 2003 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5401875

Thermus thermophilus HB27, ein extrem thermophiles, Gram-negatives Bakterium, zeichnet sich durch eine hohe Kompetenz für natürliche Transformation aus. Wir konnten die vom Göttinger Genomanalyselabor (Georg-August-Universität, Göttingen) ermittelte genomische Sequenz von T. thermophilus HB27 nutzen und durch Sequenzvergleiche und anschließende Mutantenstudien bereits 16 Kompetenzgene in T. thermophilus HB27 identifizieren. Die signifikanten Ähnlichkeiten einiger Kompetenzproteine zu Typ-IV-Pili-Proteinen zusammen mit unserem Befund, dass der Wildtyp Pilistrukturen bildet und einige der transformationsdefekten Mutanten keine Pili mehr aufweisen, indizieren einen funktionellen Zusammenhang zwischen den Pili und der Transformation. Im Vordergrund dieses Forschungsvorhabens steht die Aufklärung der subzellulären Lokalisation sowie das Verstehen struktureller und funktioneller Interaktionen der Komponenten des Transformationssystems in Thermus, dem bisher einzigen DNA-Transfer Modellsystem extrem thermophiler Bakterien. Diese Fragestellungen sollen durch kombinierte molekularbiologische, biochemische und immunologische Untersuchungen geklärt werden. Im Mittelpunkt weiterer Untersuchungen stehen die Isolierung und Strukturanalyse des Transformationssystems von T. thermophilus HB27. Die Analyse der Struktur setzt die Reinigung des Proteinkomplexes voraus. Diese soll über konventionelle Chromatographie und alternativ über Affinitätschromatographie erfolgen. Durch biochemische Analysen wird anschließend die Topologie der Untereinheiten geprüft.

• DFG Programme: Research Grants