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Im Rahmen dieser Arbeit wurden sRNAs des halophilen Archaeons Haloferax volcanii hinsichtlich ihrer biologischen und ihrer regulatorischen Funktion charakterisiert. Um einen Überblick über die biologischen Funktionen archaealer sRNAs zu erhalten, wurde eine umfassende phänotypische Charakterisierung von 27 sRNA-Deletionsmutanten im Vergleich zum Wildtyp ausgewertet. Im Zuge dieser phänotypischen Charakterisierungen wurden zehn verschiedene Wachstumsbedingungen, morphologische Unterschiede und Veränderungen in der Zellmotilität untersucht. Hierbei zeigten nahezu alle Deletionsmutanten unter mindestens einer der getesteten Bedingungen phänotypische Unterschiede. Durch den Verlust von sRNAs wurden sowohl sogenannte Gain-of-function als auch Loss-of-function Phänotypen beobachtet. Haloarchaeale sRNAs spielen eine wichtige Rolle beim Wachstum mit verschiedenen Salzkonzentrationen, mit verschiedenen Kohlenstoffquellen und beim Schwärmverhalten, sind jedoch weniger in die Adaptation an diverse Stressbedingungen involviert. Zur näheren Charakterisierung der regulatorischen Funktion archaealer sRNAs wurden sRNA362, sRNAhtsf468 und sRNA479 mittels molekulargenetischer Methoden wie Northern Blot-Analyse und DNA-Mikroarray sowie bioinformatischer in silico-Analyse untersucht. Das Expressionslevel von sRNA362 konnte bestimmt und potentielle Zielgene für sRNAhtsf468 und sRNA479 identifiziert werden. Eine vorangegangene Studie zeigte den Einfluss von sRNA30 unter Hitzestress und führte zur Identifikation differentiell produzierter Proteine in Abwesenheit der sRNA. In dieser Arbeit wurde mittels Northern Blot-Analysen die Expression der sRNA30 charakterisiert. Das Wachstum in An- und Abwesenheit von sRNA30 wurde bei 42°C und 51°C phänotypisch charakterisiert und der regulatorische Einfluss der sRNA auf die mRNA differentiell regulierter Proteine durch Northern Blot-Analyse überprüft. Eine Transkriptomanalyse mittels DNA-Mikroarray nach Hitzeschock-Induktion führte zur Identifikatio

The haloarchaeon Haloferax volcanii was shown to contain 145 intergenic and 45 antisense sRNAs. In a comprehensive approach to unravel various biological roles of haloarchaeal sRNAs in vivo, 27 sRNA genes were selected and deletion mutants were generated. The phenotypes of these mutants were compared to that of the parent strain under ten different conditions, i.e. growth on four different carbon sources, growth at three different salt concentrations, and application of four different stress conditions. In addition, cell morphologies in exponential and stationary phase were observed. Furthermore, swarming of 17 mutants was analyzed. 24 of the 27 mutants exhibited a difference from the parent strain under at least one condition, revealing that haloarchaeal sRNAs are involved in metabolic regulation, growth under extreme conditions, regulation of morphology and behavior, and stress adaptation. Notably, 7 deletion mutants showed a gain of function phenotype, which has not yet been described for any other prokaryotic sRNA gene deletion mutant. Comparison of the transcriptomes of one sRNA gene deletion mutant and the parent strain led to the identification of differentially expressed genes. Genes for flagellins and chemotaxis were up-regulated in the mutant, in accordance with its gain of function swarming phenotype. While the deletion mutant analysis underscored that haloarchaeal sRNAs are involved in many biological functions, the degree of conservation is extremely low. Only 3 of the 27 genes are conserved in more than 10 haloarchaeal species. 22 of the 27 genes are confined to H. volcanii, indicating a fast evolution of haloarchaeal sRNA genes.