Metabolic engineering van Bacillus subtilis voor de productie van terpenoïden

Dan Xue

Onderzoeksoutput: Thesis fully internal (DIV)

603 Downloads (Pure)

Samenvatting

Terpenoiden vormen een grote klasse van in de natuur voorkomende verbindingen, waarvan vele een belangrijke rol spelen bij de vervaardiging van geneesmiddelen. Het anti-malaria geneesmiddel artemisinine en het cytostaticum paclitaxel (Taxol®) zijn aansprekende voorbeelden uit deze klasse van terpenoiden. Met als doelstelling te komen tot een stabiele en efficiënte cel-fabriek is in dit proefschrift uitvoerig onderzoek gedaan naar de mogelijkheden om Bacillus subtilis als veilige gastheer te gebruiken. Hierbij is het effect onderzocht van de systematische over-expressie van de genen uit de zogenaamde methylerythritol-fosfaat (MEP) route, die de aanmaak stimuleert van de cruciale terpenoiden bouwsteen: isopreen. Uit het onderzoek blijkt dat de productie van carotenoiden, een C30 terpenoide, aanzienlijk hoger kan worden door de over-expressie van de MEP route enzymen. Vervolgens is de genetische stabiliteit van de nieuwe B. subtilis gastheren onderzocht, waarbij is vastgesteld dat specifieke plasmiden, theta-replicerend, de hoogste stabiliteit vertonen. Uiteindelijk is een nieuwe gastheer gecreëerd, welke maar liefst 8 extra MEP genen tot expressie brengt en daarbij bleken de C30 carotenoiden gehaltes zeer sterk verhoogd te zijn. De mate van expressie van de MEP genen is gemeten met behulp van RT-qPCR, een zeer gevoelige methode die gebruik maakt van de polymerase kettingreactie. Dit is het eerste rapport waarbij in B. subtilis een groot synthetisch operon (de complete MEP route) stabiel op een plasmide kan worden gehandhaafd. Verder toont deze studie aan dat het mogelijk is een terpeen cyclase, in dit geval amorphadiene cyclase, samen met enzymen van de MEP route hoog tot expressie te brengen, waarbij in B. subtilis een hoge opbrengst aan amorphadiene, de precursor van artemisinine, is behaald.
Vertaalde titel van de bijdrageMetabolic engineering van Bacillus subtilis voor de productie van terpenoïden
Originele taal-2English
KwalificatieDoctor of Philosophy
Toekennende instantie
  • Rijksuniversiteit Groningen
Begeleider(s)/adviseur
  • Quax, W. J., Supervisor
Datum van toekenning10-jul-2018
Plaats van publicatie[Groningen]
Uitgever
Gedrukte ISBN's978-94-034-0716-6
Elektronische ISBN's978-94-034-0715-9
StatusPublished - 2018

Citeer dit