MOE-Fellowship

Monika Macakova

Zum besseren VerstÀndnis einer mikrobiellen Zellfabrik

Durch biotechnologische Produktion von organischen Chemikalien und NahrungsergĂ€nzungsmittel werden nachwachsende Rohstoffe benutzt und chemische Verfahren ersetzt, was die AbhĂ€ngigkeit von fossilen Kohlenstoffquellen wie Erdöl verringert sowie die Energie- und Entsorgungskosten reduziert. Das grampositive Bodenbakterium Corynebacterium glutamicum wird als industrieller Produktionsstamm genutzt, hauptsĂ€chlich fĂŒr die Produktion von L-AminosĂ€uren. Der Einsatz der rekombinanten DNA-Technologie ermöglicht die gezielte Konstruktion weiterer spezialisierter Zellfabriken fĂŒr andere Produkte. FĂŒr die rationale Stammentwicklung ist ein grundlegendes VerstĂ€ndnis der zellulĂ€ren Physiologie und ihrer Regulation eine wichtige Voraussetzung.

Phosphat und Eisen spielen eine sehr wichtige Rolle im Metabolismus von Bakterien und daher ist die AufklĂ€rung der Regulationsmechanismen zur Erhaltung der Phosphat- und Eisen-Homöostase von großem Interesse. In zwei vorherigen Studien mit C. glutamicum wurde ein möglicher Zusammenhang zwischen der Phosphatmangel-Antwort und der Eisen-Homöostase identifiziert (Ishige et al., 2003).

In der vorliegenden Arbeit haben wir diesen möglichen Zusammenhang nĂ€her analysiert. Unter Verwendung molekularbiologischer Techniken konstruierten wir eine Serie von Reporterplasmiden mit denen wir Promoter-AktivitĂ€t Studie durchgefĂŒhrt haben. Die Expression von Genen, die unter der Regulierung von einem Master-Regulator der Eisenhomöostase (DtxR) stehen, wurde in einem C. glutamicum Wildtyp (WT) und verschiedenen Mutanten unter Phosphatlimitation analysiert. Die getesteten Mutanten wurden z.B. fĂŒr die Gene deletiert, die fĂŒr die Eisenspeicherproteine Ferritin und „DNA-protection during starvation“ Protein und anderen in der Eisenhomöostase relevante Proteine kodieren. Der Vergleich dieser StĂ€mme mit dem Wildtyp sollte uns Einblicke in die Rolle der fehlenden Proteine in dem Eisen- und Phosphatmetabolismus in C. glutamicum geben.


Übersicht

Förderzeitraum

05.02.2020 - 04.08.2020

Institut

Forschungszentrum JĂŒlich GmbH Institut fĂŒr Bio- und Geowissenschaften IBG-1: Biotechnologie

Betreuer

Dr. Angela Kranz

Kontakt

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