Metabolische Interaktion in Algen mit komplexen Plastiden

Im Mittelpunkt unserer Untersuchungen stehen Organismen mit komplexen Plastiden, wie z. B. Guillardia theta (Cryptophyta), Thalassiosira pseudonana (Heterokontophyta), Phaeodactylum tricornutum (Heterokontophyta) und Toxoplasma gondii (Apicomplexa). Im Gegensatz zu den Plastiden der Rot- und Grünalgen, welche auf cyanobakterielle Endosymbiose zurückgehen, sind die komplexen Plastiden durch Aufnahme einer eukaryotischen Alge (Grün-, bzw. Rotalge) entstanden. Daher sind diese Organellen nicht nur durch zwei, sondern meist durch vier Hüllmembranen vom Zytosol abgegrenzt. Es stellt sich hier die Frage, wie die Organisation der metabolischen Kommunikation innerhalb dieses Konsortiums organisiert ist. In diesem Zusammenhang ist erwähnenswert, dass in Algen mit komplexen Plastiden die Anzahl von potentiellen plastidären Transportern häufig höher ist als in Rot- oder Grünalgen. So existieren im Genom der Kieselalge Thalassiosira pseudonana beispielsweise acht Sequenzen mit Ähnlichkeiten zu plastidären Nukleotidtransportern (NTTs). In Rotalgen hingegen, den Vorläufern der komplexen Plastiden aus Kieselalgen, konnte nur ein NTT identifiziert werden. Nach biochemischer Charakterisierung ausgewählter plastidärer Transporter aus Rot- und Grünalgen, Diatomeen, Cryptomonaden und Apicomplexa kann deren funktionelle Anpassung an die jeweiligen metabolischen Anforderungen in den unterschiedlichen Organismen dokumentiert werden.