Podcasts about codons

On Fridays, I enjoy getting the People Magazine, since it's about one of my favorite interests, the nature of people! On the back page of the People Magazine, there's a 'One last thing' article every week. This article is an interview short with the same 5 questions each week for a different celebrity. Using Carrie Underwoods's birth date I found on Wikipedia, I worked up a new kind of chart and made an interesting discovery. What is a Manifesting Generator and what is Human Design? There are lots of personality tests and psychological profiles out there these days. Life is busy, and many of these systems and tests can be very complex. Photo by Pavel Danilyuk on Pexels.com So, how can we best get the benefit of all this self-study and personal development and also get the most out of the time we spend working on ourselves? Perhaps you felt overwhelmed by all the information - yet there are many benefits to learning about ourselves through energy.  The term 'Manifesting Generator' is one of the Types in a system of reading energy called Human Design. So, back to the question at the top. Have you heard about Human Design or have had your Human Design Chart read at one time or another? All those types, authorities, strategies, and so on in Human Design can be confusing! Sometimes using a metaphor, image or idea can help us to understand energy better. Aligning something we don't understand alongside something we do can help. For example, if you imagine our personal energy as a multi-dimensional Rubik's cube - to get to the next step of unlocking the mystery, we only need to make one move at a time. What is Human Design? Human Design combines 4 complex and multi-layered energy reading systems both ancient and modern. These systems are: - The Hindu Chakra System The Jewish Kabbalah, Sephirot, or Tree of Life Western Astrology The I-Ching. This is an ancient Chinese prediction system with 64 Gates, or Archetypes representing the human condition. Then a fifth much newer idea is also part of the Human Design system.  This fifth aspect of Human Design relates to our DNA. The idea is that our genetics relate to the 64 codons or amino acids in human DNA, and also to the 64 Hexagrams or Gates within the I-Ching prediction system. (Researchers Crick and Watson initially discovered the concept of amino acids (Codons) in DNA in 1953. ) Human Design is a multi-layered energy reading system This complex combination of human experience and human behavior is layered into the system. Through this system, we are discovering a whole new frame of reference about ourselves, one piece at a time. Our personal energy is complex too, of course. So, sometimes it can leave us feeling overwhelmed when we are just trying to learn something new.But then, just finding out one piece of the puzzle and really digesting that can take the pressure off. Have you had your Human Design Chart done yet? When people come for a reading with me, they often comment that they have ‘had their Human Design chart done'. After that, though, nothing much else has happened. People experience and learn a little about the basic information about their Human Design chart. It's a bit like knowing about your Myers Briggs profile. You read it and, – kind of, oh well, that was fun, onto the next thing.  This is partly because readers and clients can feel overwhelmed by the Human Design chart itself.  With those 5 energy prediction systems in it, that is not surprising. It can seem confusing until you learn how to read a chart. Then you need to learn how to apply all the information to your own life to make it worthwhile! If you'd like to make a start, connect with me here at my secure client portal. I'll send you a short report and your Human Design Chart for free. There is a lot of information to energetically process in your Human Design Chart.

Today's ID the Future spotlights AlphaFold, an artificial intelligence program in the news for its impressive breakthroughs at predicting a protein's 3D structure from its amino acid sequence. Philosopher of Biology Paul Nelson walks listeners through the importance of this “amazing breakthrough,” as he describes it in a recent Evolution News article; but don't uncork the champagne bottles just yet. The reason, according to Nelson, is that while proteins, protein sequences, and protein folding promise to reveal much that is still mysterious in molecular biology, we now know that biological information involves far more than just an organism's proteome—that is, far more than the full suite of proteins expressed by an organism. Nelson uses analogies to manmade machines and cognates Read More › Source

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Le corps parle alors pourquoi sommes-nous si sourds à l'écouter ? Décodons ensemble les symptômes avec Michel Odoul

Learn about how we could use DNA to store all of human knowledge for thousands of years. Then, test your podcast knowledge with the Curiosity Challenge trivia game. You’ll also learn about why becoming a parent may help you live longer.  DNA data storage could store all human knowledge in a small space for thousands of years by Grant Currin TED-Ed. (2017). Is DNA the future of data storage? - Leo Bear-McGuinness [YouTube Video]. In YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=r8qWc9X4f6k  Yong, E. (2014). DNA storage: The code that could save civilisation. Bbc.com. https://www.bbc.com/future/article/20130724-saving-civilisation-in-one-room  Shankland, S. (2019, June 29). Startup packs all 16GB of Wikipedia onto DNA strands to demonstrate new storage tech. CNET; CNET. https://www.cnet.com/news/startup-packs-all-16gb-wikipedia-onto-dna-strands-demonstrate-new-storage-tech/  Netflix. (2020). Biohackers | First Original Series stored in DNA | Netflix [YouTube Video]. In YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=DMYgjOHgHxc  Armstrong, S. (2019, March 15). With AI and DNA, Massive Attack are hacking a new kind of music. WIRED UK. https://www.wired.co.uk/article/massive-attack-mezzanine-dna  Adi Robertson. (2016, July 7). Microsoft stored an OK Go music video in strings of DNA. The Verge; The Verge. https://www.theverge.com/2016/7/7/12114480/dna-storage-ok-go-microsoft-university-washington-twist-bioscience  Episodes referenced in Curiosity Challenge Trivia game: Neanderthals: https://www.curiositydaily.com/how-to-know-youre-running-low-on-vitamins/   Catnip: https://www.curiositydaily.com/time-management-can-make-you-happier/   Holding your breath: https://www.curiositydaily.com/why-cant-you-hold-your-breath-to-death/  If You Want to Live Longer, Become a Parent by Ashley Hamer Davis, N. (2017, March 14). Parenthood can help you live longer in older age, research suggests. The Guardian; The Guardian. https://www.theguardian.com/science/2017/mar/14/parenthood-can-help-you-live-longer-in-older-age-research-suggests  ‌Modig, K., Talbäck, M., Torssander, J., & Ahlbom, A. (2017). Payback time? Influence of having children on mortality in old age. Journal of Epidemiology and Community Health, 71(5), 424–430. https://doi.org/10.1136/jech-2016-207857  Subscribe to Curiosity Daily to learn something new every day with Cody Gough and Ashley Hamer. You can also listen to our podcast as part of your Alexa Flash Briefing; Amazon smart speakers users, click/tap “enable” here: https://www.amazon.com/Curiosity-com-Curiosity-Daily-from/dp/B07CP17DJY  See omnystudio.com/listener for privacy information.

UGA and listen to Episode 67! Translation - it's kind of like riding a bike. Once you learn how, you never forget. This episode is all about codons - what they are (1:13), where they come from (2:08), how to read them, and what happens if there's a mistake (5:18).The Question of the Day asks (8:08) What is the greatest number of codons that give the same amino acid?Thank you for listening to The APsolute RecAP: Biology Edition!(AP is a registered trademark of the College Board and is not affiliated with The APsolute RecAP. Copyright 2021 - The APsolute RecAP, LLC. All rights reserved.)Website:www.theapsoluterecap.comEMAIL:TheAPsoluteRecAP@gmail.comFollow Us:INSTAGRAMTWITTERFACEBOOKYOUTUBE

For full recordings and replays from all shows go to: StraightTalkfortheSoul.comFor Peter's special offer go to http://www.straighttalkforthesoul.com/speaker/peter-tongue-season-11/special/The Gene Keys take you on your own “Grail Quest” along the Golden Path to show you the key Gene Keys in your own unique hologenetic profile. The journey reveals to you the shadow energies lurking in your unconscious that are waiting to be transmuted and transformed into your most powerful gifts, and ultimately the Siddhis or Divine Essences that are at the core of your soul. This truly is a path to your enlightenment that only you can tread. The Gene Keys is a system based upon the link between the Chinese “I Ching” 64 hexagrams and the 64 Codons that make up our DNA. •Understand your Hologenetic Profile •Get started on the Golden Path •Co-creative tools and insights to help you interpret old patterns and open your greatest gifts •Receive Key Questions to help you delve deeper into your contemplations, unlocking blocks to your true Genius Peter uses his experience and wisdom to guide you through personal one-on-one discovery sessions that will aid in eliminating restrictive beliefs that are preventing you from obtaining your highest potential. By opening your life to unlimited possibilities, you will attain balance, harmony, and increase personal happiness. These empowering sessions provide solutions to personal and organizational challenges, creating a positive environment, a life-long path for growth, and a clear understanding of your life's purpose. The immediate benefits are greater energy, a more positive outlook, and expanded awareness.

  Concussion Test (Starts 1:00)  David Howell is chief researcher at Children's Hospital Colorado.  Howell says the century old Romberg Balance Test can help evaluate how long a child will need therapeutic intervention after a blow to the brain.   Pot & Pain Meds (Starts 7:00 )  Mark Twardowski is doctor in Grand Junction who does endoscopic procedures that include pain medications.  Twardowski has just published an analysis that shows his patients who use marijuana need more pain medication and sedation during a procedure, such as a colonoscopy, compared to patients who do not report having used marijuana.  GO HERE FOR INTERVIEW TRANSCRIPT   Chords and Codons (Starts )  Fulbright Scholar Colin Campbell is a scientist who specializes in spectroscopy.  He also composes songs that turn science data into music.  Today (April 16th) at 5:30, Campbell's songs will be part of a performance at CU-Boulder’s Biofrontiers Institute in the Butcher Auditorium.   Hosts/Producer/Engineer: Shelley Schlender Executive Producer: Joel Parker Listen to the show:

Le code de déontologie BNI décodé pour éviter presque tous conflits et plaintes. Podcast présenté par Christine Castillon, Directrice Régionale BNI Alpes-Maritimes. Retrouvez l'ensemble des podcasts sur bnisuccessnet.fr/nos-podcasts Vous souhaitez en apprendre davantage sur BNI ? Visiter un Groupe ? Rendez-vous sur bnifrance.fr Vous pouvez également nous suivre sur les réseaux sociaux (Facebook, Twitter, Linkedin et Youtube).

Die in dieser Dissertation präsentierten Ergebnisse tragen aus dem Blickwinkel der Evolutionsbiologie zu unserem Verständnis der Regulation von Genexpression bei. Ich verwende einen bestens bekannten Modellorganismus, die Fruchtfliege Drosophila melanogaster, nicht nur als Objekt der Beobachtung, sondern auch als ein genetisches Manipulationswerkzeug, und untersuche drei verschiedene Aspekte des Prozesses, durch den die in der DNA gespeicherte Information förmlich „entfesselt“ oder umgesetzt wird zu biologischem Sinn, letztlich also zu Form und Funktion. In Kapitel 1 zeige ich zunächst, dass eine Inaktivierung des X-Chromosomes (und somit Genregulation auf chromosomaler Ebene) in der männlichen Keimbahn von D. melanogaster stattfindet. Im Gegensatz zur X-Inaktivierung in weiblichen Säugetieren, wo dies in den somatischen Zellen als Mechanismus zur Dosiskompensation auftritt, ist diese Art der Inaktivierung auf die Spermatogenese beschränkt und wurde wahrscheinlich während der Genomevolution als eine Möglichkeit etabliert, schädliche Auswirkungen in Zusammenhang mit Sexualantagonismus zu umgehen. Durch P-Element-vermittelte Keimbahntransformation erhielt ich fast 50 unabhängige Insertionen eines testisspezifischen Reportergenkonstrukts und untersuchte die dazugehörigen Reportergenaktivitäten durch Messung der Enzymaktivität und durch quantitative RT-PCR. Autosomale Insertionen dieses Konstrukts zeigten das erwartete Muster hoher männchen- und testisspezifischer Expression. Insertionen auf dem X-Chromosom zeigten dagegen wenig bzw. gar keine Expression des Transgens. Da die X-chromosomalen Insertionen die euchromatischen Abschnitte des Chromosoms abdeckten (bestimmt durch inverse PCR), konnte eine systematische Bevorzugung bestimmter Regionen bei Insertionen, die ein Fehlen von Expression auf dem X-Chromosom hätte erklären können, ausgeschlossen werden. Der Effekt scheint eine globale Eigenschaft des X-Chromosomes zu sein. Lediglich die Testisspezifität des transgenen Konstrukts ist für das Erscheinen des Effekts erforderlich, was somit eine Selektionshypothese für die X-Inaktivierung erhärtet sowie einige Beobachtungen erklären könnte, die im Zusammenhang mit der Verteilung von im Männchen und Testis exprimierten Genen im Drosophila-Genom gemacht wurden. In Kapitel 2 untersuche ich dann mutmaßliche cis-regulatorische Sequenzen und ihr Vermögen, allelspezifische Genexpression zu steuern. Nachdem Microarray-Studien umfangreiche Variabilität im Primärmerkmal Genexpression in unterschiedlichsten Taxa aufgedeckt haben, ist eine naheliegende Frage, mit der sich Evolutionsbiologen konfrontiert sehen, die nach der dieser Variabilität zugrunde liegenden genetischen Quelle. Neben epigenetischen Mechanismen gibt es einen Disput darüber, ob regulatorische Sequenzen nahe des exprimierten Gens (cis-Faktoren) und anderswo im Genom kodierte Faktoren (trans-Faktoren) einen qualitativ und quantitativ unterschiedlichen Beitrag zur Variabilität der Genexpression liefern. Hierzu wählte ich ein Gen von D. melanogaster, das nachweislich konsistente Expressionsunterschiede zwischen afrikanischen und nicht-afrikanischen („kosmopolitischen“) Stämmen zeigt, und klonierte die entsprechenden stromaufwärts flankierend gelegenen Teile jeweils in ein bakterielles Reportergenkonstrukt, um – nach erfolgreicher Integration ins Fruchtfliegengenom – direkt die von ihnen gesteuerte Auswirkung auf die Genexpression zu vergleichen. Der beobachtete Effekt war klein, jedoch signifikant, und zeigte sich nur in transgenen Fliegen, die ein X-Chromosom des afrikanischen Ausgangsstammes besaßen. Dies legt den Schluss nahe, dass zusätzlich zu den cis-regulatorischen Faktoren auch noch trans-Faktoren (vor allem auf dem X-Chromosom) zu dem zwischen den Stämmen beobachteten Expressionsunterschied beitragen. Letztendlich untersuche ich in Kapitel 3 das Phänomen des Codon bias durch seinen Zusammenhang mit Genexpression. Aufgrund der Redundanz des genetischen Codes werden viele der proteinogenen Aminosäuren durch mehr als ein Codon kodiert. Dies ermöglicht es, synonyme Codons in einer kodierenden Gensequenz auszutauschen, ohne dabei die Aminosäurensequenz des kodierten Polypeptids zu verändern. Ob dies Konsequenzen für die produzierte Proteinmenge hat (Translationseffizienz) ist Gegenstand dieses Kapitels. Ich verglich dabei die von zwei Allelen des Gens Alkoholdehydogenase (Adh) (von D. melanogaster) vermittelte Enzymaktivität direkt miteinander, welche sich in sieben Leucin-Codons unterschieden. Es ergab sich nahezu kein Unterschied in der ADH-Enzymaktivität, obwohl eines der Allele aus gänzlich optimalen Leucin-Codons bestand und das andere sieben suboptimale Leucin-Codons enthielt. Da Letzteres die Wildtypform von Adh war, legen die Ergebnisse den Schluss nahe, dass das Adh-Gen in seiner Leucin-Codonzusammensetzung (und vielleicht auch in seiner Codonzusammensetzung allgemein) bereits ausreichend optimiert ist. Weitere Versuche, die Zahl der optimalen Leucin-Codons zu erhöhen, können sogar einen Negativeffekt hinsichtlich der Enzymproduktion haben; dies möglicherweise aufgrund einer Sättigung des tRNA-Pools und/oder der Konsequenzen veränderter mRNA-Sekundärstrukturen.

In der vorliegenden Arbeit wurde basierend auf der genotypischen Charakterisierung von Stämmen des Mycobacterium tuberculosis - Komplexes anhand des gyrA-Gens mit Hilfe einer auf dem LightCycler® System basierenden gyrA Real-time-PCR ein neuartiges Testverfahren zur Bestimmung von Chinolonresistenzen konzipiert und etabliert. Bei der Evaluierung des Testverfahrens mit 13 phänotypisch resistenten Stämmen mit einer MHK ≥ 4 µg/ml für Ciprofloxacin zeigten 9 Stämme bei der Schmelzpunktanalyse einen eine Mutation anzeigenden Shift des Tm’s, 2 weitere wiesen die typische Schmelzkurve einer Heteroresistenz auf. Die Sequenzierung ergab, dass 5 dieser Stämme eine Mutation des Codon 90 (Ala→Val, GCG→GTG) und 6 Stämme eine Mutation des Codons 94 (Asp→Gly, GAC→GGC) aufwiesen. Die beiden verbliebenen Stämme hatten den Schmelzpunkt des Wildtyps, der durch die Sequenzierung bestätigt werden konnte. Die molekularepidemiologische Unabhängigkeit der resistenten Stämme wurde durch das IS6110 Fingerprinting bestätigt. 44 phänotypisch sensible Stämme wiesen ebenfalls den Tm des Wildtyps auf. Damit besitzt das Testverfahren für den Nachweis von Chinolonresistenzen eine Sensitivität von 85% und eine Spezifität von 100%. Die Speziesspezifität wurde anhand von 7 typischen und 16 atypischen Mykobakterien sowie humanen DNA-Präparationen und Sputumproben überprüft, wobei sich eine Amplifikation nur bei Mitgliedern des M.tb. - Komplexes fand. Das Testverfahren ist somit hochspezifisch für den Mycobacterium tuberculosis - Komplex. Der Test wurde für die Bestimmung von der Primärkultur und für den Direktnachweis aus dem Sputum evaluiert. Der Nachweis von Mykobakterien direkt aus dem Sputum mit dem Testverfahren ist mit 103 KBE/ml eine Größenordnung sensitiver als die Mikroskopie. Das Testergebnis liegt in der Regel innerhalb eines Tages vor. Für die Testdurchführung und die Testauswertung wurden Standardprotokolle erstellt. Anhand einer kritischen Evaluation der Primärliteratur konnte gezeigt werden, dass eine hohe Konkordanz von über 90% zwischen höhergradigen Chinolonresistenzen (MHK ≥ 4 µg/ml) und Mutationen des gyrA-Gens besteht. Die Informationen aus der phänotypischen und der genotypischen Resistenztestung sollte genutzt werden, um die beiden Verfahren gegenseitig zu evaluieren. So sprechen die bisherigen molekularbiologischen Daten für den von der WHO vorgeschlagenen Grenzwert von >2µg/ml bei der phänotypischen Resistenzbestimmung. Anhand von klinischen Studien sollte die Grenzwertsetzung überprüft und vor allem der Nutzen der Techniken für den Patienten evaluiert werden. Chinolone haben eine stark zunehmende Bedeutung bei der Behandlung der Tuberkulose und werden bisher vor allem bei der Behandlung der MDR-Tuberkulose eingesetzt. In mehreren klinischen Studien wird derzeit auch der Einsatz von Gyrasehemmern der neusten Generation als Standardmedikament untersucht. Hiervon verspricht man sich insbesondere eine Verkürzung und eine bessere Verträglichkeit der Therapie. Sollten sich die Chinolone als First Line Medikament zur Behandlung der Tuberkulose durchsetzten, könnte die im Rahmen dieser Arbeit entwickelte auf dem LightCycler® System basierende gyrA Real-time-PCR aufgrund der schnellen Resistenzbestimmung innerhalb eines Tages dem Kliniker entscheidende Hinweise für die primäre Einleitung einer effektiven Therapie geben.

Die Malaria tropica ist zu Beginn des 21.Jahrhunderts in den tropischen Ländern wegen hoher Inzidenz und Letalität v.a. unter Kindern und Schwangeren nach wie vor ein sehr ernst zu nehmendes Problem. Frühere Hoffnungen auf die komplette Eradikation der Malaria erwiesen sich in großen Teilen Afrikas, Asiens und Südamerikas als haltlos. Gerade die Effektivität von Chloroquin, das wegen guter Wirksamkeit, großer Sicherheit, geringer Nebenwirkungen und niedriger Kosten bei der Prophylaxe und Behandlung der unkomplizierten Malaria jahrelang favorisiert worden war, wird durch zunehmende Resistenz des Erregers Plasmodium falciparum beeinträchtigt [Ridley 1998, Wellems & Plowe 2001]. Studien über die Wirkungsweise Chloroquins – und umso mehr über die gegen das Mittel gerichtete Resistenz- lieferten widersprüchliche Ergebnisse. Weit gehende Einigkeit herrscht im Grundsatz darüber, dass Chloroquin den Abbau des Wirt-Hämoglobins als primäre Nahrungsquelle des Parasiten in der Verdauungsvakuole beeinträchtigt. Ebenso ist gezeigt worden, dass resistente Parasiten Chloroquin in geringerem Maße anreichern. Studien brachten dies mit der pH-Regulation oder einer aktiven Chloroquin-Effluxpumpe an der Nahrungsvakuole in Verbindung, ähnlich dem Resistenzmechanismus von Tumorzellen im Rahmen der so genannten „multiple drug resistance“. Das Auftreten von bestimmten Punktmutationen im sog. Plasmodium falciparum multiple drug resistance Gen 1 (Pfmdr1 auf Chromosom 5), das für das Efflux-Protein kodieren könnte, ist mit Chloroquinresistenz assoziiert worden [Foote et al. 1989, 1990]. In dieser Studie wurden an Plasmodium falciparum-Isolaten mittels PCR und anschließender Restriktionsenzymanalyse Mutationen an den Codons 86, 1042, 1246 und 182 des pmfdr1-Gens und deren Korrelation zu in vivo-Daten von Patienten untersucht, die in Uganda wegen Malaria tropica mit Chloroquin behandelt worden waren. Das Ziel der Studie war, die Punktmutationen als mögliche Ursachen für die Chloroquinresistenz zu bewerten und sie als Kriterien für die Therapiewahl und die Einschätzung des klinischen Verlaufs zu evaluieren. Dabei erwies sich die Prävalenz der Chloroquinresistenz in Uganda bei 40 resistenten unter 57 untersuchten Proben als recht hoch (79%), v.a. im Vergleich zu früheren Publikationen (4- 26%). Assoziationen zwischen in vivo-Resistenz gegen Chloroquin und den Pfmdr1- Polymorphismen ließen sich in dieser Studie zwar belegen: Bei der Auswertung aller PCRErgebnisse zeigte sich, dass Resistenzen durchgehend häufiger auftraten, wenn Mutationen an einem der drei untersuchten Codons vorhanden waren (86%-100%, bei Wildtyp nur 55-64%). In 90% aller resistenten Proben war mindestens ein Pfmdr1-Polymorphismus nachweisbar. Dennoch ist die Einschätzung des klinischen Verlaufs anhand der Pfmdr1-Polymorphismen nicht verlässlich: bei Individuen müssen z.B. auch Faktoren wie Immunität berücksichtigt werden. Im Gegensatz zu einer einfachen Verknüpfung mit der CQR muss ein Zusammenspiel der untersuchten Mutationen mit weiteren genetischen Veränderungen angenommen werden. Dass es sich hierbei um das von Su et al. [1990] identifizierte Cg2-Gen auf Chromosom 7 handelt, wurde in den letzten Jahren propagiert, ist aber mittlerweile unwahrscheinlich geworden. Vielmehr könnte dem in der Nähe gelegenen Pfcrt [Fidock et al. 2000] eine Schlüsselrolle zukommen. Ob dieses oder noch andere Kofaktoren eine Rolle spielen, müssen allerdings weitere Untersuchungen ergeben.

6.1. Die PH-Domäne als Paratop Die Pleckstrin-homologe (PH-) Domäne des humanen Cytohesin-1 besteht aus einem Proteingerüst sowie vier längeren Loops. Von diesen weisen drei in eine Richtung und bilden eine komplexe, flexible Oberflächenstruktur aus. Sollte man diese Oberflächenstruktur durch Mutation der Loops als Bindungstasche (Paratop) für Epitope von Schlüsselmolekülen etablieren können, wäre ein breiter Einsatz der PH-Domäne als Wirkstoff oder spezifisches Nachweisreagenz interessant, zumal sie sich in E. coli mit hohen Ausbeuten cytoplasmatisch löslich exprimieren läßt. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, daß sich die drei Loops verändern lassen, ohne daß die PH-Domäne ihre Struktur verliert; von daher eignet sich die PH-Domäne als Proteingerüst. Sie wurde insgesamt in 29 Aminosäurepositionen mit einem neuartigen Verfahren gewichtet randomisiert, indem an jeder Position die Wildtyp-Aminosäure bevorzugt wird. In Anbetracht der Zahl randomisierter Positionen sollte damit gegenüber einer ungewichteten Randomisierung kein Verlust an Komplexität für die Bibliothek zu befürchten sein, durch den möglichen Erhalt lokaler und nicht lokaler Wechselwirkungen aber die Zahl stabiler (damit exprimierbarer und selektierbarer) Mutanten deutlich erhöht werden. Die Randomisierung erfolgte dabei mit drei Oligodesoxynukleotiden, die in den randomisierten Positionen jeweils eine definierte Basenverteilung aufweisen. Zur Klonierung einer Bibliothek wurden sie im dazu entwickelten Verfahren der „asymmetrischen PCR-Reaktion“ eingesetzt und daraufhin zu einem in drei Segmenten randomisierten DNA-Fragment assembliert. Mit dieser Strategie konnten 6 · 107 Mutanten erzeugt werden. (Aus deutlich kleineren Bibliotheken anderer Proteine ließen sich bereits bindende Mutanten isolieren.) Die randomisierten Mutanten der PH-Domäne wurden im phage-display-Verfahren zur Selektion gegen drei Zielsubstanzen eingesetzt. Danach konnten ausschließlich Deletionsmutanten und Mutanten mit stop-Codons nachgewiesen werden, die keine Expression von PH-Domänen erlauben. Zurückgeführt wird dieses Ergebnis auf die schlechten Transporteigenschaften der PH-Domäne bei der Translokation in das Periplasma von E. coli, weshalb nicht auf bindende Paratope aus der Bibliothek selektiert werden konnte. Nach Verbesserung der Translokationseigenschaften von PH-Domänen sollte sich das phage-display-Verfahren zur Selektion bindender Mutanten fortsetzen lassen. 6.2. Die PH-Domäne als Substrat für Translokationen Die im phage-display-Verfahren eingesetzten M13-Bakteriophagen assemblieren in der inneren Membran von E. coli. Dies setzt die Translokation der mit dem g3-Protein fusionierten PH-Domäne in das Periplasma voraus. Die geringe periplasmatische Expression bei mehrheitlich aberranten Prozessierungen im Bereich des Signalpeptids und die geringe Darstellung auf der Phagenoberfläche veranlaßten zur Translokationsoptimierung der PH-Domäne. Während der allgemeine sekretorische Transportmechanismus von E. coli durch die beteiligten Membranproteine strukturell und funktionell gut verstanden ist, sind die Eigenschaften und Voraussetzungen für die Translokation von Substratproteinen (mit Signalpeptid als Präprotein bezeichnet) bislang weniger gut charakterisiert. Der „translokationskompetente“ Zustand beschreibt die Präproteine nur phänomenologisch. Für die schlechte Translokation wurden mehrere biochemische und biophysikalische Eigenschaften der PH-Domäne in Betracht gezogen und verschiedene Mutanten hergestellt, die demzufolge eine verbesserte Translokationseigenschaft aufweisen sollten. Dabei erwies sich weder die Verringerung der thermodynamischen Stabilität noch das engineering ausgewählter, spezifischer Sequenzelemente als translokationsbegünstigend. Wird dagegen durch Einführung neuer N- und C-Termini sowie der Verbrükkung der ursprünglichen Termini mit einem Linker die Topologie verändert, können bei zwei dieser sogenannten Circularpermutanten bis zu 30-fach höhere Expressionsausbeuten im Periplasma erzielt werden. Die Circularpermutation wurde damit erstmalig erfolgreich im rationalen Proteindesign angewendet. Die vorliegenden Ergebnisse legen nahe, daß die Mutanten der PH-Domäne vor der Translokation in einem nativ-ähnlichen Zustand gefaltet vorliegen und zur Translokation entfaltet werden müssen. Das in dieser Arbeit vorgeschlagene „Kräftemodell“ erklärt die verbesserte Translokation der Circularpermutanten CP X.6. gegenüber dem Wildtyp. Danach ist die maximale Kraft zur Entfaltung des Proteins die translokationslimitierende Größe, was sich mit Hilfe von Einzelmolekül-Kraft-Spektroskopie weiter untersuchen ließe. Wie sich die Mutationen an der PH-Domäne bei weiteren Transportprozessen auswirken, wurde beim mitochondrialen Import analysiert. Die untersuchten Mutanten zeigten unabhängig von ihrer thermodynamischen Stabilität und ihrer periplasmatischen Expression eine Unterbrechung des Imports. Ursache dafür ist eine Peptidsequenz von 27 Aminosäuren, die sich mit Hilfe der Circularpermutanten eindeutig identifizieren läßt. Sie führt bei der Circularpermutante CP 2.6. zu einer stabilen Expression im Intermembranraum und beim Wildtyp sowie bei der Circularpermutante CP 2.7. zu einem Verharren in der inneren Membran. Bei Mitochondrien konnte zuvor noch nie eine importunterbrechende Peptidsequenz nachgewiesen werden. Sie sollte sich zur stabilen Expression von Proteinen im Intermembranraum einsetzen lassen. In der (modellierten) Raumstruktur der PH-Domäne interagieren 19 der 27 Aminosäuren in einem Faltblatt/turn/Faltblatt-Motiv. Sie könnten als stabile Subdomäne den Import unterbrechen. Diese Interpretation ergänzt ein Modell zur Translokation von Präproteinen, wonach das Präprotein vom Intermembranraum schrittweise durch die innere Membran (bzw. den TIM-Komplex) in die Matrix diffundiert und dort arretiert wird. Dadurch wird die Rückdiffusion verhindert. Die Unterbrechung des weiteren Imports währt solange, bis aufgrund des thermodyamischen Gleichgewichts die Peptidsequenz vor der Membran entfaltet vorliegt und dann in die Matrix diffundieren kann. Ergänzende Experimente zum mitochondrialen Import sind in Vorbereitung. In dieser Arbeit konnte die PH-Domäne mit ihren Mutanten somit als Substrat für die Untersuchung von Transportprozessen etabliert werden. Die zukünftige Anwendung dieser Mutanten auf weitere Transportsysteme liegt dabei auf der Hand. Die Bibliothek randomisierter PH-Domäne wird in Kooperation mit anderen Arbeitskreisen zur Selektion spezifisch bindender und inhibierender Mutanten eingesetzt.