Die Dissertation befaßt sich hauptsächlich mit der Aufklärung der Genetik und der postulierten Biosynthesewege der 2DOS- und verwandten Aminocyclitol-Aminoglykosid-Antibiotika (ACAGAs).
Folgende Ergebnisse konnten mittels der beschriebenen Vorgehensweisen erzielt werden:
1) Durch die Konstruktion homologer und heterologer Sonden (Primer) konnten aus den entsprechenden Cosmidbänken positiv hybridisierende Cosmide identifiziert werden. Die anschließenden Analysen (Restriktion, PCR, Cosmidkarte) wurde durchgeführt um die Cosmide für die Sequenzierung auszuwählen, die ACAGAs-Gencluster (oder Teile davon) enthielten;
2) Die Insertsequenzen einzelner bzw. überlappender Cosmid-Klone wurde sequenziert, analysiert, und bei der EMBL Genbank eingereicht;
3) Die Biosynthese-Gencluster für Neomycin, Ribostamycin, Paromomycin, Lividomycin, Kanamycin, Tobramycin, Gentamicin, Fortimicin, Istamycin, Apramycin und Hygromycin B wurden analysiert und vollständig sequenziert. Das Butirosin-Gencluster konnte nur teilweise charakterisiert werden;
4) Weiterführende Aussagen über einen allgemeinen Biosyntheseweg für die entsprechenden ACAGAs konnten getroffen werden;
5) Ein Charakteristikum der gen-, kan- und tob-Cluster ist, daß einige der zentral wichtigen Gene, ebenfalls konserviert in anderen ACAGAs Genclustern sind, in der Vergangenheit dupliziert oder sogar multipliziert wurden, und so neue biosynthetische Funktionen erworben wurden. Interessanterweise, ergab die Analyse der for-, gen- und kan-Cluster hohe Evidenz dafür, daß die Gentamicine Produkte sind, die aus einem Hybrid der Kanamycin/Fortimicin Biosynthesewege entstanden sind.
6) Es wurden verschiedene heterologe Primer entwickelt um Biosynthesegene aus unterschiedlichen ACAGA produzierenden Stämmen zu detektieren und ihre Anwendbarkeit getestet;
7) Aus dem Kanamycin Biosynthese-Gencluster wurden die drei Gene kanC, kanS1 und kanE ausgewählt, um die Genprodukte biochemisch zu charakterisieren. Um dies zu erreichen wurden die drei Gene kloniert und in E. coli und/oder S. lividans TK23 expremiert. Die entsprechenden Enzymaktivitäten wurden mit DC, HPLC und spektrophotometrischen Analysen belegt;
8) kanC codiert für eine 2-Desoxy-scyllo-Inosose Synthase, kanS1 für eine 2-Desoxy-scyllo-Inosose Aminotransferase, sowie für eine 1-keto-2,3-Desoxy-3-Amino-scyllo-Inositol- Aminotransferase (bifunktionelles Enzym) und kanE für eine 2-Desoxy-scyllo-Inosamine-1-Dehydrogenase (in Anwesenheit von Zn++ Ionen und NAD).