Der Knöllchenbildung an Luzernewurzeln geht ein Austausch von pflanzlichen und bakteriellen Signalen voraus

Zusammenfassung

Im vorhergehenden Kapitel wurde die Entwicklung von Luzernewurzelknöllchen anhand von mikroskopischen Aufnahmen dargestellt. Eine weitere Technik, den Knöllchenbildungsvorgang zu analysieren, besteht im Einsatz von symbiontischen Mutanten des bakteriellen Partners. Zur Isolierung von symbiontischen Mutanten hat sich vor allem die Transposonmutagenese als erfolgreich erwiesen. Das System der Transposonmutagenese, so wie es in den Bielefelder Labors entwickelt wurde, ist in Abbildung 2 dargestellt [6, 7]. Das System baut auf dem Transposon Tn5 auf, das ein Resistenzgen für Resistenzen gegen Kanamycin und Neomycin trägt. Dieses Transposon liegt auf einem normalen Plasmidvektor in Escherichia coli vor. Dieser Plasmidvektor enthält allerdings noch ein sogenanntes Mob-Fragment und kann deshalb mobilisiert werden, d. h. durch Vermittlung eines Helferplasmids kann er über Konjugation auf andere Bakterienzellen übertragen werden. In der Abbildung ist das Helferplasmid — in diesem Fall ein RP4-Plasmid mit weitem Wirtsbereich — fest ins E. coli-Chromosom integriert [7, 8]. Zur Mutagenese muß das Transposon Tn5 nun nach Rhizobium meliloti übertragen und dort zur Transposition angeregt werden. Dieser Vorgang ist durch das in Abbildung 2 dargestellte System verwirklicht. Das integrierte RP4-Plasmid kann aufgrund seiner Transfergene den Kontakt zur R. meliloti-Rezipientenzelle aufnehmen und die Konjugationsbrücke aufbauen. Im weiteren können dann spezielle Genprodukte, deren Synthese vom RP4-Plasmid gesteuert wird, am Mob-Fragment angreifen und den Transfer des Plasmids in die R. meliloti-Rezipientenzelle veranlassen.