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Die Chalkonsynthase in der Gattung Origanum
Vanessa Pfalz
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Pharmazie
Betreuer*in
Johannes Novak
DOI
10.25365/thesis.77452
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30035.69169.299036-0
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Flavonoide stellen eine bedeutende Klasse sekundärer Metabolite dar, die eine Vielzahl pharmakologischer Wirkungen entfalten. Verschiedene Origanum-Arten, die seit Jahrhunderten in der traditionellen Medizin des östlichen Mittelmeerraums genutzt werden, gelten auch in der Krebsforschung als vielversprechend. Ihre heilenden Effekte werden teilweise bestimmten Flavonoid-Verbindungen und Komponenten des ätherischen Öls zugeschrieben. Die Biosynthese dieser Flavonoide ist weitgehend erforscht, insbesondere die Rolle der Chalkonsynthase (CHS) als erstes spezifisches Enzym in diesem Prozess. Jedoch wurden in der Gattung Origanum noch keine Flavonoidgene beschrieben. Im Rahmen dieser Studie wurden die genomischen DNA-Sequenzen der CHS in fünf Origanum-Proben aus vier Arten (Origanum majorana, Origanum dubium, Origanum syriacum und Origanum onites) mithilfe des Gateway-Klonierungsverfahrens und Genexpressionsanalysen untersucht. Ziel war es, die genetische Variabilität sowohl innerhalb der Proben als auch zwischen den Arten zu erfassen. Die beiden Exons, mit Längen von 179 bp und 986 bp, wurden durch ein Intron variabler Länge (384–398 bp) getrennt. Die Exons wiesen eine geringere Polymorphismus-Rate (0,56 bzw. 0,70 SNPs pro 100 bp) auf im Vergleich zum Intron, das eine höhere genomische Diversität zeigte (2,50 SNPs pro 100 bp). Insgesamt wurden 18 SNPs und 14 Haplotypen (MLGs) identifiziert. Von den 18 Polymorphismus-Stellen war nur einer nicht-synonym, wobei die Aminosäureveränderung keine kritischen Bereiche des CHS-Enzyms betraf. Diese Untersuchung bestätigt bestehende Hypothesen zur genetischen Variabilität, zur Verteilung von Polymorphismen, zur Genkopienanzahl, zum Selektionsdruck sowie zur evolutionären Bedeutung des CHS-Enzyms. Alle vier untersuchten Origanum-Arten konnten eindeutig der Sektion Majorana zugeordnet werden. Die gewonnenen Sequenzdaten liefern wertvolle und zufriedenstellende Ergebnisse, die eine solide Grundlage für weiterführende Forschungsansätze bilden.
Abstract
(Englisch)
Flavonoids represent a significant class of secondary metabolites that exhibit a wide range of pharmacological effects. Various Origanum species, used as remedies in the traditional medicine of the Eastern Mediterranean region for centuries, are also considered promising in cancer research. Their healing effects partly rely on specific flavonoid compounds and components of the essential oil. The biosynthesis of these flavonoids is largely researched, particularly the role of chalcone synthase (CHS) as the first specific enzyme in this process. In the genus Origanum, however, no flavonoid genes were described so far. In this study, the genomic DNA sequences of CHS in five Origanum samples from four species (Origanum majorana, Origanum dubium, Origanum syriacum, and Origanum onites) were studied using the Gateway cloning method and gene expression analysis. The aim was to describe the genetic variability within the samples as well as between the species. The two exons, measuring 179 bp and 986 bp, were separated by an intron of variable length (384–398 bp). The exons showed a lower polymorphism rate (0.56 and 0.70 SNPs per 100 bp, respectively) compared to the intron, which showed higher genomic diversity (2.50 SNPs per 100 bp). A total of 18 SNPs and 14 haplotypes (MLGs) were identified. Among the 18 polymorphic sites, only one was non-synonymous. However, the amino acid change had no impact on any critical regions of the CHS enzyme. Of the 18 polymorphism sites, only one was non-synonymous, however the amino acid change did not affect critical regions of the CHS enzyme. This investigation confirms existing hypotheses regarding genetic variability, the distribution of polymorphisms, gene copy number, selection pressure, and the evolutionary significance of the CHS enzyme. All four Origanum species studied were clearly assigned to the Majorana section. The obtained sequence data provide valuable and satisfactory results, offering a solid foundation for further research approaches.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Genexpression Klonierung Chalkonsynthase Gattung Origanum Polymorphismen genetische Variabilität Molekularbiologie Flavonoid-Biosynthese
Autor*innen
Vanessa Pfalz
Haupttitel (Deutsch)
Die Chalkonsynthase in der Gattung Origanum
Paralleltitel (Englisch)
The chalcone synthase in the genus Origanum
Publikationsjahr
2024
Umfangsangabe
84 Seiten : Illustrationen
Sprache
Deutsch
Beurteiler*in
Johannes Novak
Klassifikation
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie
AC Nummer
AC17398251
Utheses ID
73720
Studienkennzahl
UA | 066 | 605 | |