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http://doi.org/10.25358/openscience-5589Full metadata record
| DC Field | Value | Language |
|---|---|---|
| dc.contributor.author | Schmidt, Florian | - |
| dc.date.accessioned | 2021-01-28T15:48:32Z | - |
| dc.date.available | 2021-01-28T15:48:32Z | - |
| dc.date.issued | 2021 | - |
| dc.identifier.uri | https://openscience.ub.uni-mainz.de/handle/20.500.12030/5593 | - |
| dc.description.abstract | Im Rahmen dieser Arbeit wurden Untersuchungen zur Aufklärung der Biosynthese von acetylenierten Phenolen durchgeführt, die von dem Weinrebenpathogen Eutypa lata produziert werden. Zu Beginn wurde das Potential von vier verschiedenen E. lata-Stämmen bezüglich der Produktion von unterschiedlichen Naturstoffen analysiert. Dabei wurden 16 Sekundärmetabolite isoliert, die bei einer ausreichenden Menge auf verschiedene Bioaktivitäten überprüft wurden. Aus dem Stamm E. lata IBWF E16012 wurden die acetylenierten Phenole Eutypin, Siccayne, Eulatinol und FS E16012-3 isoliert. Zudem wurden die bisher unbekannten Verbindungen Eulaglycosid und FS E16012-7 erstmals isoliert und die Struktur konnte aufgeklärt werden. Bei dem Versuch den Stamm IBWF E16012 molekulargenetisch zu manipulieren, wurde ein Hygromycin B toleranter Stamm beobachtet, der als IBWF E16012HT bezeichnet wurde. Obwohl im Vergleich zum Wildtyp keine genetische Veränderung nachgewiesen werden konnte, wurden dennoch signifikante Unterschiede in der Sekundärmetabolitproduktion detektiert. Aus diesem Stamm wurden nach einer Fermentation ausschließlich die Verbindungen Eutypinol und FS E16012HT-1 isoliert. Durch diese Beobachtung wird eine direkte Beteiligung von FS E16012HT-1 als Zwischenstufe in der Biosynthese von acetylenierten Phenolen vermutet. Nachdem signifikante Unterschiede im Metabolismus der Stämme IBWF E16012 und IBWF E16121 beobachtet werden konnten, wurde eine vergleichende Transkriptomanalyse durchgeführt. Dazu wurden die Transkriptome bei produzierenden und nicht-produzierenden Bedingungen sequenziert und anschließend auf das sequenzierte und assemblierte Genom referenziert. Mit Hilfe von bioinformatischen Methoden wurden potentielle Biosynthesecluster identifiziert. Nach der Auswertung der Daten konnten einige Gene, die bei der produzierenden Bedingung eine hohe Expressionsrate aufwiesen, zu einem Biosynthesecluster zugeordnet werden. Aufgrund von diesen Beobachtungen wurde ein möglicher Biosyntheseweg für die acetylenierten Phenole postuliert. Darin besteht die Zwischenstufe dieser Naturstoffe aus 4-Hydroxybenzoesäure (Shikimisäureweg) und DMAPP (Mevalonatweg), die enzymatisch zu 4-Hydrox-3-dimethylallylbenzoate fusionieren und über mehrere Schritte über FS E16012HT-1 zu Eutypinol katalysiert werden. In einem Plattenkonfrontationsassay wurden 21 Pilzstämme identifiziert, die in der Lage sind das Myzelwachstum von E. lata zu hemmen. Davon wurden drei Endophyten auf ihre antifungische Aktivität untersucht, was zur Isolation von acht Naturstoffen führte. Diese Organismen eigneten sich jedoch nicht als wirksames „biological control agent“, da eine Kolonisierung der Pflanze durch E. lata nicht verhindert werden konnte. Die isolierten Sekundärmetabolite wiesen allerdings interessante fungizide Aktivitäten auf. In this work, investigations were performed to elucidate the biosynthesis of acetylenic phenols produced by the grapevine pathogen Eutypa lata. The potential of four different E. lata strains was analysed with respect to the production of different natural compounds. Within the scope of this study, 16 secondary metabolites were isolated and, if they were sufficiently present, were screened for various bioactivities. From the strain E. lata IBWF E16012 the acetylenic phenols eutypine, siccayne, eulatinol and FS E16012-3 were isolated. In addition, the previously unknown compounds eulaglycoside and FS E16012-7 were isolated for the first time and their structure could be elucidated. During the trial to manipulate the strain IBWF E16012 genetically, a hygromycin B tolerant strain was observed, which was designated IBWF E16012HT. Although the strain showed no genetic modification compared to the wild type, significant differences in secondary metabolite production were detected. Only the compounds eutypinol and FS E16012HT-1 were isolated from this strain after fermentation. This observation suggests a presumed involvement of FS E16012HT-1 as an intermediate in the biosynthesis of the acetylenated phenols. After observing significant differences in the metabolism of the strains IBWF E16012 and IBWF E16121, a comparative transcriptome analysis was performed. For this purpose, the transcriptomes were sequenced under producing and non-producing conditions and subsequently referenced to the sequenced and assembled genome. Potential biosynthesis clusters were identified using bioinformatics methods. After evaluation of the data, some genes that showed a high expression rate under the producing condition could be assigned to a biosynthesis cluster. Based on these observations a possible biosynthetic pathway for the acetylenated phenols was postulated. The intermediate of these natural products consists of 4-hydroxybenzoic acid (shikimic acid pathway) and DMAPP (mevalonate pathway), which react enzymatically to 4-hydrox-3-dimethylallylbenzoates and are catalyzed in several steps via FS E16012HT-1 to eutypinol. In a plate confrontation assay 21 fungal strains were identified that are able to inhibit mycelial growth of E. lata. Three of these endophytes were examined for their antifungal activity, which led to the isolation of eight natural compounds. However, these organisms were not suitable as effective "biological control agents", since colonisation of the plant by E. lata could not be prevented. Nevertheless, the isolated secondary metabolites exhibit interesting fungicidal activities. | de_DE |
| dc.language.iso | ger | de |
| dc.rights | InCopyright | * |
| dc.rights.uri | https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/?language=en | * |
| dc.subject.ddc | 570 Biowissenschaften | de_DE |
| dc.subject.ddc | 570 Life sciences | en_GB |
| dc.title | Untersuchungen zur Biosynthese von acetylenierten Phenolen aus Eutypa lata und antifungische Naturstoffe aus wachstumshemmenden Antagonisten | de_DE |
| dc.type | Dissertation | de |
| dc.identifier.urn | urn:nbn:de:hebis:77-openscience-5ae981cf-9e54-451d-8547-6ed3f94431ed4 | - |
| dc.identifier.doi | http://doi.org/10.25358/openscience-5589 | - |
| jgu.type.dinitype | doctoralThesis | en_GB |
| jgu.type.version | Original work | de |
| jgu.type.resource | Text | de |
| jgu.date.accepted | 2020-11-19 | - |
| jgu.description.extent | VII, 188 Blätter | de |
| jgu.organisation.department | FB 10 Biologie | de |
| jgu.organisation.year | 2020 | - |
| jgu.organisation.number | 7970 | - |
| jgu.organisation.name | Johannes Gutenberg-Universität Mainz | - |
| jgu.rights.accessrights | openAccess | - |
| jgu.organisation.place | Mainz | - |
| jgu.subject.ddccode | 570 | de |
| jgu.organisation.ror | https://ror.org/023b0x485 | |
| Appears in collections: | JGU-Publikationen | |
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 | schmidt_florian-untersuchungen-20210128163316531.pdf | 7.07 MB | Adobe PDF | View/Open |