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Review articleCaMV35S-Promotor – Ein pflanzenbiologisches und biotechnologisches Arbeitspferd im Zeitalter der synthetischen Biologie

Posted on Januar 19, 2022 by admin

Die Überexpression von Transgenen hat in den letzten 40 Jahren viele wichtige pflanzenbiologische Entdeckungen ermöglicht und zur Entwicklung wirtschaftlich wichtiger transgener Pflanzensorten geführt. Der 35S-Promotor des Pflanzenpathogens Blumenkohl-Mosaik-Virus (CaMV) hat entscheidend dazu beigetragen, die konstitutive Expression dieser Transgene anzutreiben, die Funktion vieler Pflanzengene aufzuklären und das Verständnis für Pflanzenprozesse zu verbessern. Der CaMV 35S-Promotor ist wohl die am besten untersuchte und experimentell genutzte regulatorische Komponente mit Aktivität in Pflanzenzellen, und es liegen zahlreiche Informationen über seine einzelnen Funktionsbereiche und ihren Beitrag zur Promotoraktivität vor. Neben seiner Verwendung für die konstitutive Expression von Genen hat die modulare Architektur des CaMV 35S-Promotors die Entwicklung einer Vielzahl von Transkriptionskontrollsystemen für die induzierbare oder unterdrückbare Genexpression in Pflanzen ermöglicht. Mit dem Eintritt der Pflanzenforschung in die Ära der synthetischen Biologie werden neue und komplexere Pflanzeneigenschaften entwickelt, die Multigene-Schaltkreise und ein quantitatives Verständnis der Funktion jedes einzelnen genetischen Teils erfordern, damit wir ihre Interaktionen in vivo besser vorhersagen können. Genetische Regelungselemente (z. B. Promotoren, Terminatoren) werden hinsichtlich ihrer Nukleotidsequenzzusammensetzung und -länge immer stärker standardisiert, und quantitative Parameter in Verbindung mit mathematischen Modellen werden zunehmend zur Beschreibung und Vorhersage des Verhaltens biologischer Systeme eingesetzt. In diesem Zusammenhang ist es für synthetische Pflanzenbiologen angebracht, den CaMV 35S-Promotor als quantitativen Referenzstandard für die Transkriptionsaktivität in Pflanzen zu etablieren – die Aktivität aller anderen Promotoren würde relativ zu CaMV 35S ausgedrückt. Dies wird einen Referenzpunkt für synthetische Biologieansätze bei Pflanzen darstellen und die Pflanzenbiologie und Biotechnologie für die nächsten 40 Jahre und darüber hinaus vorantreiben.

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