Biogenese chloroplastidärer Proteinkomplexe am Beispiel der Gerste mit Hilfe der 2-D-Gelelektrophorese

Diese Arbeit veranschaulicht am Beispiel der Gerste die Herangehensweise und Durchführung von Versuchen zur Untersuchung chloroplastidärer Proteinkomplexe mit Hilfe der 2D-Gelelektrophorese und deren Auswertung. Die in den Versuchen gewonnenen Daten wurden im zeitlichen Verlauf während der Ergrünung betrachtet. Für den Forscher lassen sich daraus Informationen für die Arbeit mit plastidären Proteinen, deren Biogenese und Kinetik der Proteinassemblierung ableiten. Neben der Anleitung zu Pflanzenzucht und Belichtung werden auch die Isolierung von Mitochondrien, Etioplasten und Chloroplasten detailliert beschrieben. Dabei wurde viel Wert auf die Nachvollziehbarkeit der dargestellten Methoden gelegt. Verschiedene biochemische Trennverfahren werden kurz erläutert und die Gelelektrophorese als eine geeignete Methode zur Auftrennung von Proteinen dargestellt. Es wird auf Varianten der Gelelektrophorese und deren Modifikationen für besondere Anforderungen eingegangen, wie z.B. diskontinuierliche Elektrophoresen und Gradientengele, aber auch denaturierende Elektrophoresen, wie die SDS-Polyacrylamidgelelektrophorese (SDS-PAGE) und die Tricin-SDS-PAGE für eine optimale Auflösung im niedermolekularen Bereich. Besondere Beachtung wird der Blau-Nativen PAGE geschenkt, mit der es gelingt Proteine nativ aufzutrennen, um so vollständige Proteinkomplexe wie Photosysteme und Cytochrome zu unterscheiden und zu identifizieren. Durch Kombination dieser Technik mit der Tricin-SDS-PAGE als zweite Geldimension wird eine 2D-Gelelektrophorese vorgestellt, welche ein Auftrennen einzelner Proteine nach verschiedenen Kriterien erlaubt. Mit der Darstellung der Gele und deren Auswertung konnten Proteine und Proteinkomplexe identifiziert werden und die Veränderung des Proteinmusters während der Ergrünung der Gerste wurde deutlich. Ein anschließender Vergleich der Daten mit der Literatur lässt weitere Interpretationen zu.

Autorentext
Anja Karolewiez, Diplom-Biologin, wurde 1973 in Mannheim geboren. Während des Studiums der Chemie und Biologie an der Fridericiana Universität Karlsruhe (TH) mit den Schwerpunkten Genetik, Botanik, Mikrobiologie und organische Chemie belegte die Autorin zusätzliche Veranstaltungen in Meeresbiologie, Paläontologie und Geologie. Nach dem Abschluss als Diplom-Biologin im Jahr 2002 arbeitete sie auf verschiedenen Projekten an Forschungseinrichtungen und erwarb so Kenntnisse im Bereich der angewandte Mikrobiologie, angewandte Bioinformatik, molekulare Mykologie, botanische Zytologie und Molekularbiologie, wie DNA-basierte Populationsanalysen, quantitative Genexpressionsanalysen und Proteinexpressionsanalysen. Zurzeit ist sie als freiberufliche Fachbuchautorin tätig.