Comparative Evolutionary Analysis of Methylthioalkylmalate Synthase Genes and Enzymes in the Capparales

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Glucosinolate (Senfölglycoside) sind eine diverse Gruppe sekundärer Pflanzenstoffe der Ordung Capparales. Sie haben enorme Bedeutung für die Resistenz gegenüber herbivoren Insekten und Krankheitserregern, beeinflussen aber ebenfalls die Qualität wichtiger Nutzpflanzen. Die Biosynthese von Glucosinolaten erfolgt in drei, voneinander unabhängigen Schritten, der Verlängerung der Seitenkette der als Substrat genutzten Aminosäure, der Bildung der Glucosinolat-Grundstruktur und der biochemischen Modifikation der Seitenkette. Methylthioalkylmalat-Synthasen (MAM), die am GS-Elong-Lokus kodiert werden, katalysieren die Kondensation von 2-Oxo-Säuren, abgeleitet von Methionin-Homologa, mit Acetyl-CoA. Seitenkettenverlängerung in der Glucosinolatbiosynthese ist in zwei Familien der Ordnung Capparales, den Brassicaceen und Capparaceen, hochvariabel. In der hier beantragten Arbeit soll die genetische und biochemische Basis für die Variation von Glucosinolat-Seitenkettenverlängerung untersucht werden. Die Experimente beinhalten die Sequenzierung künstlicher Bakterienchromosomen (BACs) verschiedener Genom-Bibliotheken einer Reihe von Brassicaceen und einer Capparacee sowie die biochemische Charakterisierung von am GS-Elong-Lokus kodierten MAM-Proteinen.