Funktionelle Analyse und Stammoptimierung industriell relevanter Bacilli

Bacillus subtilis gehört zu den am besten untersuchten Bakterien und ist vor allem für die Fähigkeit bekannt, unter extremen Umweltbedingungen metabolisch inaktive Sporen als Überdauerungsform zu bilden. Zusätzlich ist B. subtilis einMeister in der Ausbildung weiterer differenzierter Zelltypen, welche bei der Beweglichkeit, der Biofilmbildung oder der Aufnahme freier DNA aus der Umgebung eine wichtige Rolle spielen. Neben dieser Zelldifferenzierung sind Bacilli in der Lage, große Mengen biotechnologisch relevanter Substanzen zu sekretieren, weshalb Vertreter wie z.B. B. subtilis oder B. licheniformis für die industrielle Produktion von Vitaminen, Enzymen oder Sekundärmetaboliten unverzichtbar geworden sind.

In enger Zusammenarbeit mit unseren akademischen und industriellen Partnern analysieren wir die Physiologie diverser Bacilli und modifizieren diese Zellfabriken. Dabei erhalten wir mithilfe unterschiedlicher Methoden Einblicke in das Wachstums- und Produktionsverhalten, die Expression und Regulation ausgewählter Gene oder visualisieren spezifische Differenzierungsprozesse einzelner Zellen. Molekulare Techniken zur Klonierung und Genomeditierung (z.B. CRISPR/Cas oder Cre/lox) ermöglichen es uns zudem neue Stammvarianten zu erstellen und bestehende Bacillus-Expressionsplattformen zu optimieren.

pACOH
Secretion

Abb. 1. Schematische Darstellung eines Acetoin-regulierten Bacillus subtilis-Expressionssystems sowie ein Beispiel der extrazellulären Proteinproduktion mit diesem System

Verantwortliche Mitarbeiter:

Dr. Britta Jürgen, Dr. Norma Welsch, Maximilian Hilkmann, Jana Matulla

 

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