Regulation der chloroplastidären NADPabhängigen Malat ...

Diskussion 130
reduzierende Bedingungen führte zu keiner weiteren Steigerung des GSH-Gehalts und
der Transkriptmengen der analysierten APx-Isoformen (3.1.4), jedoch stieg die Aktivität
der APx enorm an. Daher spricht diese Beobachtung für eine post-transkriptionale
Regulation der APx-Isoformen.
Jedoch sollte nicht außer Acht gelassen werden, dass von drei Isoformen keine
Untersuchungen zur mRNA-Menge vorliegen. Es ist möglich in diesen Isoformen ein
Ansteigen der Transkriptmenge, was zu mehr Protein und somit auch zu gesteigerten
Aktivitäten führen kann, nachzuweisen.
4.1.5.2 Die Expression von SOD und deren Regulation
Da in Pflanzen die SODs funktional mit den APx-Isoformen verknüpft sind (Gilham &
Dodge, 1987), soll ihre Rolle an dieser Stelle beleuchtet werden. Es wurden in
Arabidopsis sieben Gene für SODs charakterisiert (Kliebenstein et al., 1998), von denen
jeweils drei für CuZnSODs und für FeSODs kodieren und eine weitere für MnSOD. MnSOD
ist in Mitochondrien lokalisiert, FeSODs in Chloroplasten und die CuZnSODs sowohl im
Chloroplasten als auch im Cytosol (Bowler et al., 1992). Die Expression und die
Enzymaktivität der verschiedenen SODs werden unterschiedlich als Antwort auf viele
Lichtintensitäten und Stressbedingungen reguliert (Kliebenstein et al., 1998; Pan & Yau,
1992).
In der vorliegenden Arbeit konnten bis auf CuZnSOD1 alle Arabidopsis-SODs
(CuZnSOD2, CuZnSOD3, MnSOD1, sowie FeSOD1 - FeSOD3) durch Makroarray-Analyse
untersucht werden und einige mit RT-PCR verifiziert werden. Bei den KT-Pflanzen waren
nach sechsstündiger Überreduktion die Transkriptmengen von MnSOD1, FeSOD1 und
FeSOD2 signifikant erhöht. Die Transkriptmengen der CuZnSODs blieben konstant. Nach
78 h in Überreduktion konnten keine Unterschiede in den SOD-Transkriptmengen
ermittelt werden. Dagegen war bei den LT-Pflanzen nach 6 h reduzierenden Bedingungen
nur die MnSOD1 erhöht, und 78 h nach dem Transfer nur die FeSOD2.
In den vielen Studien, die sich mit SODs beschäftigen, konnte nicht geklärt werden, ob
die beobachteten Änderungen ein Ergebnis von transkriptionaler, translationaler oder
post-translationaler Regulation sind. In Petersilie wird durch Paraquat ein Anstieg der
chloroplastidären CuZnSOD-Aktivitäten ausgelöst (Casano et al., 1994). Nach
Behandlung mit Ozon, Starklicht oder UV-B, was ebenso oxidativen Stress auslöst,
zeigten die SOD-Aktivitäten kaum Änderungen, obwohl die mRNA und auch der
Proteingehalt erhöht waren (Kliebenstein et al., 1998). Nach einer starken
Paraquatbehandlung für mehrere Tage war die Aktivität von lediglich einer CuZnSOD
induziert (Pan & Yau, 1992). In Maiskeimlingen führte oxidativer Stress durch
Cercosporin oder Ozon nur zu einem Anstieg von verschiedenen SOD-mRNAs, jedoch
nicht zu einem Anstieg des Proteins oder dessen Aktivität (Willekins et al., 1997; Rusza