The review deals with recent results and problems of gene expression during germination of Bacillus spores. Three problems were selected: 1. The activation of metabolism as a prequisite for the synthesis of nucleic acids and proteins. 2. The activation of nucleic acid and protein synthesis during germination. 3. The gene expression programme of germinating spores.proteins were distinguished, depending on the time of onset and duration of their syntheses: a) proteins made throughout germination (main class), b) proteins whose synthesis started only after a lag phase and then continued throughout gerc) proteins which are synthesized only during the early phases of germination.The programme of protein synthesis is an indicatoir for the control of gene expression during germination. The regulation of expression of these major gene groups during spore outgrowth is discussed.Using the highly sensitive two-dimensional polyacrylamide gel analysis three major classes of mination, and 518 M. HECEER ~~ ~ Wachstumsund Differenzierungszyklus von Bacillus 4 :\ bsignal (~h r s t o f flimrtotron J vegetativ Zelle Abb. 1. Die Regulation der Zelldifferenzierung bei Baoillus subtilis durch die Mechanismen diffe-Neben vegetativen Genen (kleinere Auswahl vegetativer Gene auBen auf der Genkarte von B. subtilis aufgetragen), deren Produkte fur Wachstum und Vermebrung erforderlich sind, sind Differenzierungsgene bekannt, die im vegetativen Wachstum ,,stumm' sind und nur nach Einschalten der Differenzierungsprozesse aktiviert werden. Bei den Differenzierungsgenen (Innenheis, aus HENNER u. HOCH 1980) unterscheiden wir die Sporulationsgene von denen, die die Kontrolle der rentieller Genexpression. Keimungsprozesse ubernomme n haben (gsp, ger) dere von Bedeutung, wenn wir Zelldifferenzierung als selektive Realisierung bestimmter Teile der gleichen genetischen Information (vgl. NOVER 1982) verstehen wollen. Es gibt wohl bei Prooder Eukaryoten kaum ein anderes Modellsystem der Differenzierung, bei dem gerade dieser Zusammenhang zwischen differentieller Genexpression und Zelldifferenzierung so uberzeugend herzustellen ist wie bei der sporulierenden Zelle von Bacillus subtilis. Die entscheidende Frage, warum Sporulationsgene in der vegetativen Zelle ,,stumm" sind und durch welche Mechanismen sie aktiviert werden, wenn ein extrazellulares Signal die Sporulation einleitet, 1a13t sich gegenwartig bereits weitgehend beantworten (vgl. Ubersichten bei LOSICK 1981, Do1 1982), da sich einige fiihrende molekularbiologische Laboratorien ganz auf diese Fragestellung konzentriert haben. Wenn man damit uber die molekularen Mechanismen der Sporulation enorme, wenn auch keinesfalls ausreichende Kenntnisse gewinnen konnte, mutet unser Wissen uber den der Umwandlung von Sporen in vegetative Zellen zugrunde liegenden Differen-zierungsproze13 vergleichsweise bescheiden an. Fur ein umfassendes Verstandnis der Zelldifferenzierung von Bacillus konnen daher Untersuchungen uber die Sporenkeimung von besonderer Bedeutung sein. Erfreulicherweise widmen sich gerade in ju...