Morphologiebeeinflussung von Lechevalieria aerocolonigenes und heterologe Produktion von Rebeccamycin

Morphologiebeeinflussung von Lechevalieria aerocolonigenes und heterologe Produktion von Rebeccamycin von Walisko,  Jana

Das Ziel der vorliegenden Arbeit bestand in der Optimierung der biotechnologischen Produktion des Sekundärmetaboliten Rebeccamycin u.a. mit Hilfe des filamentös wachsenden Actinomyceten Lechevalieria aerocolonigenes sowie der Aufarbeitung des Produktes. Rebeccamycin bzw. seine Analoga stellen eine interessante Gruppe von Zytostatika dar, die als Topoisomerase-Hemmer wirken und in die DNA-Replikation der Zellen eingreifen und somit Potential als Krebstherapeutika zeigen. Die Optimierung der Rebeccamycinproduktion wurde auf verschiedenen Wegen bewerkstelligt. Einerseits wurde der Ansatz verfolgt, die Produktion durch Beeinflussung der Kultivierungsbedingungen zu verbessern. Hier wurden die Art des Inokulums, Medienzusammensetzung und Zugabe verschiedener Mikro- und Makropartikel getestet und deren Auswirkung auf die Morphologie des filamentös wachsenden Mikroorganismus und seine Produktivität untersucht. In den Untersuchungen konnte ein produktivitätssteigender Einfluss von Mikropartikeln auf L. aerocolonigenes aufgezeigt werden. Der Zusatz von Talkpartikeln (10 g L-1, Ø = 7 µm) führte zu einer 3-fach erhöhten Produktkonzentration im Vergleich zur Kontrolle ohne Mikropartikelzusatz. Weitere Experimente zeigten einen signifikanten Einfluss von Talkpartikeln mit modifizierten Oberflächen (10 g L-1, Ø < 30 µm) und negativem Zeta-Potential auf die Produktivität. Die Produktkonzentrationen konnten um den Faktor 5 gegenüber dem Kontrollansatz mit nicht-modifizierten Talkpartikeln gesteigert werden. Weiterhin wurde auch die mechanische Beeinflussung von verschiedenen Glaskugeln im Millimeterbereich auf Biopellets von L. aerocolonigenes untersucht. Glaskugeln mit einem Durchmesser von 0,5 mm führten zu einer 22-fachen Steigerung der Rebeccamycinproduktion gegenüber der unbeladenen Kontrolle. Durch weitere Erhöhung des Glaskugeldurchmessers erhöhte sich auch die mechanische Beanspruchung auf den Mikroorganismus. Dadurch wurde die vorteilhafte Pelletmorphologie zerstört und die Produktivität signifikant verringert. Die Untersuchungen zeigten deutlich, dass die durch Glaskugeln induzierte mechanische Beanspruchung für eine gewünschte Produktivitätssteigerung nur in einem engen Prozessfenster durchgeführt werden kann. Andererseits wurde zur Produktivitätssteigerung der Ansatz einer heterologen Expression in E. coli verfolgt, mit dem Ziel, die Problematik der Kultivierung von filamentösen Organismen zu umgehen und die Kultivierung durch den weniger anspruchsvollen Organismus zu erleichtern. Verschiedene Klonierungsstrategien wurden angewendet, die erzeugten Klone nach erfolgreichem Einbau der Rebeccamycingene untersucht und in verschiedenen Kultivierungsbedingungen getestet. Eine Produktion von Rebeccamycin konnte nachgewiesen werden, allerdings nur auf einem geringen Niveau. Weitere Untersuchungen zeigten, dass die Promotoren von L. aerocolonigenes nur schlecht in E. coli erkannt werden und wahrscheinlich Ursache für die geringen Produktivitäten sind. Um die Produktaufarbeitung zu erleichtern und eine Alternative für oft toxische Lösungsmittel als Extraktionsmittel für Rebeccamycin und weitere hydrophobe Produkte bereitzustellen, wurde das Fettalkoholpolyglykolether Genapol C 200 als Extraktionsadditiv getestet. Die Zugabe von Polymeren in wässrige Lösungen ermöglichte eine wässrige Extraktion von hydrophoben Substanzen. Es konnte gezeigt werden, dass Genapol C 200 als Extraktionsmittel für verschiedene hydrophobe Produkte nach Abschluss der Kultivierung eingesetzt werden kann und eine wässrige Extraktion ohne Einsatz von Lösungsmitteln mit hoher Effektivität ermöglicht. Diese Arbeit wurde im Rahmen des Graduierten Kollegs Mikrobielle Naturstoffe (MINAS) durchgeführt und vom Land Niedersachsen gefördert.

Aktualisiert: 2017-03-22
Urheber / Autor:
> findR *

Stoffwechseluntersuchungen von pathogenen Bakterien und Pflanzen durch Isotopolog-Profiling (GC/MS) und 1H-NMR Metabolomics

Stoffwechseluntersuchungen von pathogenen Bakterien und Pflanzen durch Isotopolog-Profiling (GC/MS) und 1H-NMR Metabolomics von Kutzner,  Erika Maria

Die Methode des Isotopolog-Profilings mittels Gaschromatographie gekoppelt mit Massenspektrometrie (GC/MS) lieferte wichtige Erkenntnisse über den Metabolismus der pathogenen Bakterien Listeria monocytogenes und Yersinia enterocolitica. Perturbationsstudien mit 15N-markierten Substraten gaben Aufschluss über den bisher wenig bekannten Stickstoffmetabolismus von L. monocytogenes. Das Pathogen nutzte simultan unterschiedliche N-Quellen. Neben Ammonium, Glutamin und den verzweigtkettigen Aminosäuren dienten auch Ethanolamin und Glucosamin als Stickstoffdonoren für die Proteinbiosynthese, wobei letztere als ubiquitäre Darmbestandteile von potentiellen Wirten in vivo von größerer Bedeutung sein dürften. Ergänzt wurden diese Befunde durch Experimente in vivo mit C. elegans als Wirt. Bei Y. enterocolitica offenbarten Markierungsversuche mit 13C-markierten Substraten eine zentrale Rolle von Glutamin bei der Synthese und Bereitstellung der Effektorproteine (YOP) in der virulenten Phase. Sowohl der Wildtyp als auch eine Mutante (Deletion des Gens für die PEP-Carboxylase) zeigten eine hohe Flexibilität in der Wahl ihrer Kohlenstoffquellen und ihrer Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche äußere Bedingungen. Des Weiteren gaben Metabolomstudien mithilfe von 1H-NMR-Spektroskopie in Verbindung mit multivariaten, statistischen Analysemethoden Einblicke in den Stoffwechsel von Staphylococcus aureus (extrazelluläre Metabolite nach Deletion eines Regulators des Citratzyklus), Escherichia coli (Veränderungen im Metabolom nach HOCl-Stress) und der Kokosnusspalme Cocos nucifera (Zusammensetzung des cuticulären Wachses verschiedener Ecotypen).

Aktualisiert: 2017-03-22
Urheber / Autor:
> findR *
MEHR ANZEIGEN

Biologie auf buch-findr.de

Bei vielen Anbietern finden Sie Bücher einer bestimmten Kategorie. buch-findr.de bietet Ihnen auf einer Plattform Druckerzeugnisse wie Biologie aus einer Hand. Suchen Sie allgemein oder ganz speziell Biologie? Hier finden Sie gut beschriebene und sortierte Bücher und Publikationen.

Neben einer grossen Asuwahl an Biologie bei buch-findr.de, finden Sie auch weitere Bücher und Publiktionen

Wir gehen mit der Zeit und bieten neben klassischen Biologie auch:

Legen Sie Wert auf Qualität bei Biologie

Auf buch-findr.de stellen wir für Sie nicht nur Biologie in großer Auswahl bereit, Sie haben auch die Möglichkeit ganz gezielt nach Ihren Interessen entsprechend zu filtern. So bildet die Kategorie Biologie auch Unterkategorien wie [Subgenres, Subgenres] an. Nicht lange suchen, finden was gewünscht oder gebraucht wird. Biologie Ob als Hörbuch, ebooks, broschiertes Buch oder Heft wir suchen aus vielen verschiedenen Plattformen Ihr Taschenbuch, Fachbuch oder Bestseller. Finden Sie Biologie nicht nur von einem Autoren, sondern lassen sich auf einem Blick viele verschiedene Bücher zum ausgewählten Thema anzeigen. So haben Sie die aktuellen Neuerscheinungen immer im Blick. Und ist das gesuchte Buch doch nicht das Richtige, stöbern Sie einfach in unserer Übersicht. Weitere Bücher aus den gleichen Genre sind so schnell und übersichtlich auf buch-findr.de zu finden. Probieren Sie es aus, legen Sie jetzt los! Ihrem Lesevergnügen steht nichts im Wege. Nutzen Sie die Vorteile Ihre Bücher online zu kaufen und bekommen Sie die bestellten Bücher schnell und bequem zugestellt. Nehmen Sie sich die Zeit, online die Bücher Ihrer Wahl anzulesen, Buchempfehlungen und Rezensionen zu studieren, Informationen zu Autoren zu lesen. Viel Spaß beim Lesen wünscht Ihnen das Team von buch-findr.de.