Molecular physiology of peribacteroid membrane proteins in lotus japonicus

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Die peribakteroidmembran (PBM) ist eine Struktur mit essentieller Funktion in der Stickstoff-fixierenden Symbiose zwischen Leguminosen und rhizobien. Die PBM umschließt die Bakterien und trennt sie vom Cytoplasma der Pflanzenzellen. Somit wird ein spezielles Organell gebildet, das Symbiosom. Es wird angenommen, daß drei Proteine in der PBM eine zentrale Rolle im Austausch von reduziertem Kohlenstoff aus der Pflanze gegen Stickstoff von den Bakterien spielen: Bei diesen Proteinen handelt es sich um einen Dicarboxylat-(Dicarbonsäure-)Transporter, einen Ammonium-Transporter und eine P-Typ H+-ATPase, welche den für den Transport via die beiden andereren Transporter notwendigen H+-Gradienten aufbaut. Kürzlich wurden Gene kloniert, die diese Proteine kodierende Kandidatengene darstellen. in dem beantragten Projekt werden wir Methoden der "reversen Genetik" einsetzen, um die biochemische und physiologische Rolle dieser drei Proteine in dem Leguminosen-Modellsystem Lotus japonicus zu untersuchen. Die vorgeschlagenen Arbeiten können außerdem zur Identifizierung von Genen führen, die mittels gentechnischer Methoden für die Verbesserung der symbiontischen Stickstoff-Fixierung eingesetzt werden können.