Leonie Hergenröder (Goethe-Universität Frankfurt am Main)
Leonie Hergenröder erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Frankfurt im Jahr 2025 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft für die Arbeit:
Etablierung eines neuartigen in-Gel Fluoreszenz Assays zum Nachweis heterolog exprimierter Proteine in Diatomeen
In dieser Masterarbeit wurde ein von Adrian Fuchs (2023) entwickelter in-Gel Fluoreszenz-Assay für die Diatomee Phaeodactylum tricornutum etabliert, um spezifische Proteine nachzuweisen und zu quantifizieren.
Herkömmliche Proteinnachweise benötigen für die Quantifizierung viel Zeit und Aufwand, weshalb der in-Gel Fluoreszenz-Assay eine schnellere, sensitivere und besser quantifizierbare Alternative darstellt. Die Methode beruht auf der selektiven Anlagerung des Fluorophors Cy5.5 an Zielproteine durch die Ligase Connectase und erlaubt sowohl den Nachweis als auch eine relative und absolute Quantifizierung des Proteins. Für den Nachweis der Resistenzproteine Nourseothricin N-Acetyltransferase und ShBle in P. tricornutum, wurden diese in Episome kloniert und mittels bakterieller Konjugation in die Diatomee eingebracht. Nach dem genetischen Nachweis der Integrität des Episoms, wurden die Mutanten mit unterschiedlichen Zellaufschluss- und Proteinfällungsmethoden behandelt. Durch die Kombination von manuellem Zellaufschluss durch Mahlen mit flüssigem Stickstoff und der Proteinfällung nach Wei Wang et al. (2006) konnten beide Proteine in geringen Mengen nachgewiesen werden.
Diese Arbeit zeigt, dass der in-Gel Fluoreszenz-Assay geeignet ist, heterolog exprimierte Proteine in Phaeodactylum tricornutum nachzuweisen und zu quantifizieren. Derzeit benötigt die Methodik jedoch noch einen recht hohen Zeitaufwand, weshalb weitere Optimierungen nötig sind, um ihn künftig effizienter experimentell nutzen zu können. Damit unterstreichen die Ergebnisse sowohl das Potenzial des Assays für Diatomeen aber auch den Bedarf an Optimierungen für praxistauglichere Protokolle.
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Fuchs, Adrian C. D. (2023): Specific, sensitive and quantitative protein detection by in-gel fluorescence. Nature Communications 14 (1), S. 2505. DOI: 10.1038/s41467-023-38147-8
Wang, Wei; Vignani, Rita; Scali, Monica; Cresti, Mauro (2006): A universal and rapid protocol for protein extraction from recalcitrant plant tissues for proteomic analysis. In: Electrophoresis 27 (13), S. 2782–2786. DOI: 10.1002/elps.200500722
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Leonie Hergenröder fertigte die Arbeit am Institut für Molekulare Biowissenschaften in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Claudia Büchel an.