Analyse der Genregulation des Kohlenhydratstoffwechsels in Xanthomonas campestris pv. campestris

Montforts TC (2009)
Bielefeld (Germany): Bielefeld University.

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OA
Bielefeld Dissertation | German
Author
Supervisor
Becker, Anke (Prof. Dr.)
Abstract
In dieser Arbeit wurde die Genregulation der Biosynthese des Kohlenhydratmetabolismus von Xanthomonas campestris pv. campestris untersucht. Dazu wurden Kultivierungen, die den industriellen Produktionsverfahren ähnlich sind, in drei biologischen Replikaten in Bioreaktoren durchgeführt. Mittels Microarray-Technologie wurde dabei ein globales Transkriptionsprofil erstellt, wobei mehrere Genregionen identifiziert werden konnten, die eine koordinierte Expression zeigten. Als prominenteste Regionen konnten Gene aufgeklärt werden, die für die Eisenaufnahme verantwortliche Proteine, ROS-Detoxifikationsenzyme und der oxidativen Phosphorylierung kodieren. Zudem wurden zu den charakteristischen Phasen einer diskontinuierlichen "batch"-Kultivierung Stoffwechsel-Antworten auf transkriptomischer Basis aufgefunden. So kommt es in der lag-Phase zu einer starken Induktion solcher Gene, die ribosomale Proteine kodieren, in der exponentiellen Phase zu einer indifferenten Genexpression, die als "steady-state" interpretiert wird. In der stationären Phase, die mit einer vermehrten Ausscheidung des Polysaccharids Xanthan einhergeht, fand eine generelle Reprimierung sämtlicher Gene statt, die den zellulären Stoffwechsel kennzeichnen. Auf der Basis der Transkriptomdaten wurde mittels "Reverse Engineering" ein Netzwerk der Genregulation der gum-Gene aufgestellt. Dabei wurde für die Regulation einzelner Gene die kontinuierliche Veränderung ihrer Expression einschließlich des Levels ihrer Expression berücksichtigt. Des Weiteren wurden Mutanten in potentiellen Regulatoren des Kohlenhydratmetabolismus kodierenden Genen konstruiert, mittels Microarray-Experimenten untersucht und in einem Kohlenhydratverwertungs-Assay der Phänotyp charakterisiert. Es konnten Mutanten hergestellt werden, die im Vergleich zum Wildtyp eine erhöhte Xanthan-Produktion aufweisen. Die Mutante XccB100[Delta]xcc-b100_4306 mit der höchsten Steigerung an Xanthanproduktion zeigt eine Exopolysaccharid, Exoenzym und Chemotaxis koregulierte Expression der kodierenden Gene. Zusätzlich zu diesen Studien wurde das Wachstum des Wildtyps Xanthomonas campestris pv. campestris B 100 auf 95 verschiedenen Kohlenstoffquellen getestet und anhand des annotierten Genoms ein Modell der Verwertungsmaschinerie für die unterschiedlichen Kohlenstoffquellen entworfen.
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Montforts TC. Analyse der Genregulation des Kohlenhydratstoffwechsels in Xanthomonas campestris pv. campestris. Bielefeld (Germany): Bielefeld University; 2009.
Montforts, T. C. (2009). Analyse der Genregulation des Kohlenhydratstoffwechsels in Xanthomonas campestris pv. campestris. Bielefeld (Germany): Bielefeld University.
Montforts, T. C. (2009). Analyse der Genregulation des Kohlenhydratstoffwechsels in Xanthomonas campestris pv. campestris. Bielefeld (Germany): Bielefeld University.
Montforts, T.C., 2009. Analyse der Genregulation des Kohlenhydratstoffwechsels in Xanthomonas campestris pv. campestris, Bielefeld (Germany): Bielefeld University.
T.C. Montforts, Analyse der Genregulation des Kohlenhydratstoffwechsels in Xanthomonas campestris pv. campestris, Bielefeld (Germany): Bielefeld University, 2009.
Montforts, T.C.: Analyse der Genregulation des Kohlenhydratstoffwechsels in Xanthomonas campestris pv. campestris. Bielefeld University, Bielefeld (Germany) (2009).
Montforts, Thomas Christian. Analyse der Genregulation des Kohlenhydratstoffwechsels in Xanthomonas campestris pv. campestris. Bielefeld (Germany): Bielefeld University, 2009.
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