title: Characterization of the "fdx" promoter for establishment of an expression system as well as the construction and analysis of a "pibD" deletion mutant of "Natrialba magadii"
Creators: name: Kogler, Agnes
Publisher: name: :none
Year: 2015

description: Die Verfügbarkeit effizienter Genexpressions-Systeme ist unerlässlich für wissenschaftlichen Fortschritt. Da solch ein System für das haloalkaliphile archaeon Natrialba magadii nicht verfügbar ist, konzentriert sich der erste Teil dieser Masterarbeit auf die Charakterisierung des Ferredoxin-Promoters (pfdx) und dessen Eignung für die Entwicklung eines Genexpressions-Systems in N. magadii. Die Analyse der Promoter-Stärke mithilfe des Reporter-Gens bgaH zeigte, das pfdx ein sehr starker und konstitutiv aktiver Promoter ist. Erste Experimente zeigten keinen Zusammenhang zwischen der Promoter-Stärke und der Eisen-Verfügbarkeit. Die erlangten Ergebnisse zeigen, dass pfdx für homologe Genexpression in N. magadii geeignet ist. Der zweite Teil dieser Masterarbeit beschäftigt sich mit der Frage, ob die Flagellen von N. magadii möglicherweise als Rezeptoren für die Bindung des Virus ФCh1 an die Zelle dienen könnten. Es wurde bereits entdeckt, dass das „tail fibre“ Protein gp3452 mittels seiner Galactose-Bindedomäne für das Anhaften des Virus-Partikels an N. magadii zuständig ist. Daher vermutet man, dass der Virus an glycosylierte Strukturen an der Zelloberfläche von N. magadii bindet. Zwei Strukturen kommen dabei in Frage: die glycosylierten Flagellum- oder S layer-Proteine. Um einen Einblick in den Mechanismus des Anhaftens zu bekommen, wurde im Zuge dieser Masterarbeit ein Mutanten-Stamm konstruiert, der keine Flagellen besitzt (N. magadii L13::pibD). Das wurde erreicht durch die Deletion der Peptidase pibD, welche verantwortlich ist für das Prozessieren der Pre Flagelline und in weiterer Folge die Zusammensetzung des Flagellums ermöglicht. Es wurde gezeigt, dass dieser Deletions-Mutanten-Stamm aufgrund des Fehlens von Flagellen unbeweglich ist. Nichtsdestotrotz konnte keine Verringerung der Infektiosität von ФCh1 gegenüber den Mutanten-Stamm im Vergleich zum Wildtyp-Stamm beobachtet werden. Aus diesen Ergebnissen kann man schließen, dass die Flagellum-Proteine nicht als Rezeptoren für das Anhaften von ФCh1 dienen.
description: The availability of efficient gene expression systems is crucial for scientific progress. Since such a system is missing for the haloalkaliphilic archaeon Natrialba magadii, the first part of this thesis focuses on the characterization of the ferredoxin promoter (pfdx) and its suitability for the establishment of a gene expression system within N. magadii. Analysis of the promoter strength using the reporter gene bgaH revealed, that pfdx of N. magadii is a very strong and constitutively active promoter. Preliminary experiments showed no correlation between the promoter strength and iron-availability. The obtained results indicate, that pfdx is suitable for homologous gene expression in N. magadii. The second part of this thesis deals with the question, if the flagella of N. magadii could serve as receptors for the attachment of the virus ФCh1 to the archaeon. It was already discovered, that the tail-fibre protein gp3452 is responsible for the attachment of the virus particle to N. magadii via its galactose-binding domain. Therefore, it is assumed that the virus attaches to glycosylated structures on the cell surface of N. magadii. Two structures are worth considering: the glycosylated flagellum- or S layer proteins. To gain insight into the mechanism of attachment, the flagellum-deficient mutant strain N. magadii L13::pibD was constructed in the course of this thesis. This was achieved by deleting the peptidase pibD, which is responsible for the processing of the pre flagellins and subsequent assembly of the flagellum. It was shown that the deletion mutant strain is non-motile as a consequence of the lack of flagella. Nevertheless, no decrease in ФCh1 infectivity towards the mutant strain compared to the wildtype strain was observed. From this results it can be concluded, that the flagellum proteins of N. magadii do not serve as receptors for the attachment of ФCh1.