Funktionale Genomanalyse von Pseudomonas putida KT2440

Pseudomonas putida KT2440 ist ein metabolisch vielseitiges, Gram-negatives Bodenbakterium, das als effizienter Besiedler von Pflanzenwurzeln gilt. Gene und Genprodukte, die für das Überleben des Organismus in der Rhizosphäre von Weizenkeimlingen bedeutsam sind, wurden identifiziert. Das methodische Vorgehen gliederte sich in folgende Teilbereiche: Zunächst erfolgte der Aufbau einer P. putida KT2440-Mutantenbibliothek unter Verwendung eines neuartigen Transposonsystems. Dadurch war die schnelle Bestimmung der Transposonintegrationsstelle im Genom durch direkte DNA-Sequenzierung möglich. Durch die weitergehende geno- und phänotypische Analyse (Adhäsion, Siderophorbildung, oxidative Stressantwort, Beweglichkeit) der Mutanten konnten die für die Besiedlung relevanten Gene und Genprodukte identifiziert werden. So hatte z.B. die Transposonintegration in dem flagellar motor switch protein fliG für die Mutante neben der Unbeweglichkeit auch eine signifikant herabgesetzte Fähigkeit zur Besiedlung der Weizenkeimlingswurzeln in Konkurrenz zum Wildtyp zur Folge. Proteomanalytische Untersuchungen des Wachstums von KT2440 in der Rhizosphäre im Vergleich zu Kontrollen (in Pflanzennährlösung) sowie mit Weizenwurzelexudaten und im Vollmedium zeigten unterschiedliche Proteinexpressionsmuster. Hierbei wurden vor allem Proteine des Energie- und Aminosäurestoffwechsels sowie Transport- und Bindeproteine differentiell exprimiert.