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Projekt
Heterogenität im Sekundärstoffwechsel von Photorhabdus und Xenorhabdus
Antragsteller
Professor Dr. Helge Björn Bode
Fachliche Zuordnung
Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen
Förderung
Förderung von 2012 bis 2018
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 218328275
Obwohl Sekundärmetabolite (SM) wie z.B. Antibiotika eine wichtige Rolle in unserem Leben spielen, wissen wir fast nichts über die Regulation ihrer Biosynthese. Bakterielle Sekundärstoffproduzenten können oft nicht nur viele verschiedene SM herstellen, sie erzeugen sie oft auch gleichzeitig (und oft viele Derivate dazu). Da dies aufgrund der Größe der dazu benutzten Enzyme viel Energie und Rohstoffe benötigt, wäre eine Arbeitsteilung, in der einige Zellen auch nur wenige SM erzeugen und die Gemeinschaft aller Zellen somit aber alle SM herstellt und zur Verfügung hat ein deutlich effektiveres System. Erste Experimente bei denen die Promotoren der entsprechend an der Biosynthese beteiligten Gene mit Genen für fluoreszierende Proteine fusioniert wurden, deuten in der Tat auf eine solche Arbeitsteilung hin, da jeweils nur einige Zellen die erwartete Reporteraktivität zeigten. Die zugrunde liegenden Mechanismen sollen in Photorhabdus und Xenorhabdus, bekannten bakteriellen SM Produzenten untersucht werden. Dazu sollen Promotoren von zwei SM Genen auf einmal (und einem konstitutiven Promoter als Kontrolle) untersucht werden, so dass mit Hilfe der Durchfluss-Zytometrie Mechanismen der Arbeitsteilung identifiziert werden können. Mit Hilfe eines fluorescence activated cell sorters (FACS) sollen die verschiedenen Populationen getrennt und auf ihre Stabilität hin untersucht werden. Transkriptionsfaktoren, die als globale Regulatoren dienen zeigten bereits einen Einfluss auf die SM Produktion und auch die Promoter Aktivität, so dass hier auch weitere Regulatoren untersucht werden sollen. Schließlich soll die bereits als heterogen identifizierte Produktion der Anthrachinone (AQ) im Detail untersucht werden. Hier konnte bereits ein neuartiger Transkriptionsfaktor identifiziert werden, der für die AQ Produktion essentiell ist. Die gewonnenen Daten sollen auch zur Modellierung der Regulationsmechanismen genutzt werden, deren Ergebnisse wiederum zur Produktionsoptimierung von biologisch aktiven Verbindungen beitragen sollen und zum generellen Verständnis der bakteriellen Heterogenität beitragen wird.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
