Biotechnologie 2

Weiße Biotechnologie

Beschreiben Sie die klassische Strategie der Selektion auf Antimetabolitresistenz zur Herstellung überproduzierender Bakterien? Wie kann diese Methode heute zu einer modernen Stammverbesserung beitragen?

Von der klassischen Stammverbesserung...

Prinzip der Selektion auf regulationsdefekte Mutanten
Kontrollmechanismen, die unter anderem die Produktanhäufung verhindern:
  • allosterische Kontrolle von Syntheseenzymen durch die entsprechenden Aminosäuren
  • Kontrolle der Transkriptionsinitiation durch den Beladungszustand der tRNA
  • globale Regulationsmechanismen
 

Ungerichtete Mutation (UV-Bestrahlung) in groß angelegten Screenings führte zur Isolation von Aminosäureausscheidern.
 
In den Screenings werden oft Aminosäureanaloga (Antimetabolit) eingesetzt, die die Aktivität von Schlüsselenzymen hemmen.
 
Daher Screening auf ANTIMETABOLITRESISTENZ: Antimetabolit
inhibiert den Metabolismus einer bestimmten Substanz.
 
 
UV Bestrahlung: Nur Antimetabolit resistente Kolonien wachsen, da sie keiner Endprodukthemmung/repression unterliegen.
Überproduzierende Kolonien an umgebenden Satellitenwachstum erkennbar, sie scheiden Metabolit aus, der von anderen Bakterien verwendet wird.
 
 
… zur modernen Stammverbesserung
 
Omics Technologien erleichtern:
  • das Auffinden von (möglichen) relevanten Mutationen im Genom
  • Einbringung dieser Mutationen in den Wild-Typ Organismus über Gentechnik.

Damit wird verhindert, dass sich negative Mutationen durch wiederholte ungerichtete Mutagenese anhäufen, was zu Auxotrophien oder Wachstumsdefekten der Stämme führen kann.

Diskussion