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Lexikon der Biologie: konditional letale Mutanten

konditional letale Mutanten [von *kondit- ], bedingt letale Mutanten, Bezeichnung für Organismen, die Mutationen tragen, welche sich unter für sie normalen Lebensbedingungen nicht bemerkbar machen, jedoch unter bestimmten anderen, restriktiven Bedingungen (Konditionen) zum Tod führen. Das Auftreten und die Analyse dieser mutanten Organismen war und ist für die Aufklärung biochemischer und molekularbiologischer Prozesse immer dann unentbehrlich, wenn hierbei essentielle Lebensfunktionen betroffen sind. Gene (Gen) und ihre Genprodukte, die direkt an der Aufrechterhaltung essentieller Lebensfunktionen beteiligt sind, können nämlich normalerweise nicht untersucht werden, da ihr Ausfall den sofortigen Tod des betroffenen Organismus zur Folge hat. Klassisches Beispiel für konditional letale Mutanten sind die temperatursensitiven Mutanten. Diese sind bei normalen Wachstumstemperaturen (also unter permissiven Bedingungen) voll lebensfähig, unter erhöhten oder erniedrigten Temperaturen (nicht-permissive Bedingungen) jedoch nicht (hitzesensitive bzw. kältesensitive Mutanten). Dies läßt sich dadurch erklären, daß die durch Mutationen betroffenen Gene zu Genprodukten führen, die bei erhöhten oder erniedrigten Temperaturen denaturieren (Denaturierung) und dadurch funktionsunfähig werden. Mit Hilfe konditional letaler Mutanten konnte eine Vielzahl der Gene von Bakteriophagen und Viren, aber auch von Bakterien identifiziert und charakterisiert werden. Verschiedene aus konditional letalen Mutanten isolierte Gene werden inzwischen bei molekularbiologischen Arbeiten eingesetzt. So wurden z.B. Vektoren entwickelt, die ein Gen für ein temperatursensitives Regulationsprotein enthalten. Dieses ist bei permissiven Bedingungen (z.B. 32 °C) aktiv, bei nicht-permissiven Bedingungen (z.B. 41 °C) jedoch nicht aktiv. Durch einen einfachen Wechsel der Inkubationstemperatur kann durch dieses System die Genexpression in Zellen ein- oder ausgeschaltet werden. Dieser durch einen exogenen Stimulus ausgelöste molekulare Schaltmechanismus wird z.B. bei der kontrollierten Induktion von Genen in Expressionsvektoren und bei der Expression von Fremdproteinen oder Fusionsproteinen in Bakterien ausgenutzt. Die Kontrolle der Expression von Fremdgenen ist insbesondere dann wichtig, wenn die entstehenden Proteine für die betreffenden Zellen toxisch sein könnten.

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