Replikation linearer hairpin Plasmide aus Gram-negativen Bakterien

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Die geplanten Arbeiten sind darauf ausgerichtet, die Enzymologie der Replikation linearer prokaryonter hairpin-DNA aufzuklären. Die Prophagen der beiden temperenten Bakteriophagen N15 (E. coli) und PY54 (Y. enterocolitica) bieten sich als ideale Modellsysteme an, da sich deren linearen Genome mit kovalent geschlossenen Haarnadelenden, den sogenannten Telomeren, von ca. 46 kb auf ca. 14 kb verkürzen lassen, ohne autonome Replikationsfähigkeit einzubüßen. Die Initiation der Replikation ist ganz ähnlich wie beim Phagen P4 durch phagenkodierte Komponenten gesteuert. Das essentielle Replikationsenzym RepA von N15 bzw. PY54 ist voraussichtlich ein multifunktionelles Protein mit Aktivitäten analog zum Protein P4a. Eine Telomerase, ein Tyrosinintegrase-ähnliches cleaving-joining Enzym, prozessiert während der Replikation das DNA Intermediat in lineare doppelsträngige Moleküle mit Telomerenden. Die biochemische Charakterisierung von RepA und Telomerase, die Aufklärung der katalysierten Reaktion und die Entwicklung eines in vitro Replikationssystems sind vordringliche Ziele des Projekts. Kürzlich entdeckte lineare telomere Plasmide und Genome pathogener Bakterien verstärken das allgemeine Interesse an der Biogenese dieser Strukturen über die Grundlagenforschung hinaus.