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Genvarianten der γ-Terpinensynthase in der Gattung Origanum
Colette Alexandra Eder
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.77383
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29270.03973.879749-6
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die vorliegende Arbeit untersuchte die genetische Variabilität und funktionellen Unterschiede von sieben Terpensynthasen in verschiedenen „Origanumarten“ mit besonderem Fokus auf O. majorana und O. vulgare. Ziel war es, die genetische Variabilität und funktionelle Eigenschaften der γ-Terpensynthase („Terpensynthase 2“, TPS 2) zu analysieren sowie die phylogenetischen Beziehungen der Haplotypen zwischen verschiedenen Origanumarten zu vergleichen. Durch RNA-Seq-Daten wurde die mRNA von TPS 2 ermittelt und auf strukturelle Eigenschaften sowie Sequenzvariationen untersucht. Mithilfe von PCR und Sequenzierung wurden DNA-Analysen durchgeführt, um genetische Unterschiede zwischen den Haplotypen zu charakterisieren. Phylogenetische Analysen zeigten eine Verwandtschaft eines Haplotyps von O. onites mit O. syriacum in einer Herkunft, was auf eine frühere Hybridisierung dieser Herkunft hinweist. Die Untersuchungen zeigten, dass die mRNA von TPS 2 in O. majorana 595 Aminosäuren aufwies und strukturelle Unterschiede im Signalpeptid vorhanden waren, die auf eine eingeschränkte Funktionalität hindeuten könnten. Tajima’s Neutralitätstests ergaben auf DNA-Ebene keinen Selektionsdruck (D ≈ 0), während negative Werte auf mRNA- (D = -0,55) und Aminosäure-Ebene (D = -0,27) auf ein früheren Bottleneck und eine aktuelle Populationsexpansion hindeuten. Die vollständige Übereinstimmung der zwei Hauptmotive innerhalb von TPS2 mit früheren Studien bestätigt deren funktionelle Bedeutung. Diese Arbeit liefert neue Erkenntnisse zur genetischen Diversität und funktionellen Evolution von Origanum-Arten und bietet Ansätze für zukünftige Untersuchungen zur Rolle von TPS2 in der chemischen Diversität von O. majorana.
Abstract
(Englisch)
The present study investigated the genetic variability and functional differences of seven terpene synthases in different “Origanum species” with a special focus on O. majorana and O. vulgare. The aim was to analyze the genetic variability and functional properties of the γ-terpene synthase (“terpene synthase 2”, TPS 2) and to compare the phylogenetic relationships of the haplotypes between different Origanum species. The mRNA of TPS2 was determined by RNA-Seq data and analyzed for structural properties and sequence variations. DNA analyses were performed using PCR and sequencing to characterize genetic differences between the haplotypes. Phylogenetic analyses showed a relationship of one haplotype of O. onites with O. syriacum in one origin, indicating an earlier hybridization of this origin. The studies showed that the mRNA of TPS 2 in O. majorana had 595 amino acids and structural differences in the signal peptide were present, which could indicate restricted functionality. Tajima's neutrality tests revealed no selection pressure at the DNA level (D ≈ 0), whereas negative values at the mRNA (D = -0.55) and amino acid level (D = -0.27) indicate a previous bottleneck and a current population expansion. The complete concordance of the two major motifs within TPS2 with previous studies confirms their functional significance. This work provides new insights into the genetic diversity and functional evolution of Origanum species and offers avenues for future investigations into the role of TPS2 in the chemical diversity of O. majorana.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Origanum Origanum majorana Terpensynthase Cymyl-Pathway Origanum vulgare
Autor*innen
Colette Alexandra Eder
Haupttitel (Deutsch)
Genvarianten der γ-Terpinensynthase in der Gattung Origanum
Paralleltitel (Englisch)
Gene variants of γ-terpinene synthase in the genus Origanum
Publikationsjahr
2024
Umfangsangabe
X, 56 Seiten : Illustrationen
Sprache
Deutsch
Beurteiler*in
Johannes Novak
Klassifikation
35 Chemie > 35.66 Terpene. Steroide. Alkaloide
AC Nummer
AC17397345
Utheses ID
73985
Studienkennzahl
UA | 066 | 605 | |