GenoMik-Transfer - Anwendungsorientierte Genomforschung an Mikroorganismen
 
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Verbundprojekt: GenBioCom
 
Genombasierte Produktion von bioaktiven Verbindungen aus Aktinomyceten für Gesundheit, Ernährung und Industrie
Laufzeit: 01.10.09-31.12.13
Verbundkoordinator: Prof. Dr. Wolfgang Wohlleben, Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Tübingen
Projektpartner: (alphabetische Reihenfolge)
   Prof. Dr. Andreas Bechthold, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
   Prof. Dr. Richard Biener, Hochschule Esslingen
   Prof. Dr. Stephanie Grond, Eberhard-Karls-Universität Tübingen
   Prof. Dr. Lutz Heide, Eberhard-Karls-Universität Tübingen
   Prof. Dr. Christian Hertweck, Leibnitz-Institut für Naturstoffforschung (HKI)
   Dr. Andriy Luzhetskyy, Helmholtz-Inst. f. Pharmazeutische Forschung Saarland
   Prof. Dr. Jörn Piel, Rhein. Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn
   Prof. Dr. Alfred Pühler, Universität Bielefeld
   Dr. Joachim Schmid, Insilico Biotechnology AG
   Prof. Dr. Dirk Schwartz, Hochschule Esslingen
   Dr. Tilmann Weber, Eberhard-Karls-Universität Tübingen
   Prof. Dr. Wolfgang Wohlleben, Eberhard-Karls-Universität Tübingen
   Prof. Dr. Axel Zeeck, BioViotica Naturstoffe GmbH

      Übersicht Teilprojekte


Industriepartner:
   BioViotica Naturstoffe GmbH, Göttingen
   INSILICO Biotechnology AG, Stuttgart

logoDas Hauptziel des GenBioCom-Verbundes, der 10 akademische Partner sowie zwei Firmenbeteiligungen aufweist, ist es, mittels Methoden der „Post Genomics“ das Potential von Aktinomyceten und verwandter Organismengruppen zur Synthese von bioaktiven Substanzen besser auszunutzen. Aktinomyceten sind dafür bekannt, eine Vielzahl von Naturstoffen zu bilden, die zum einen wertvolle Leitstrukturen zur Antibiotikaentwicklung darstellen, zum anderen aber auch als Pflanzenschutzmittel oder Nahrungsmittel-Zusatzstoffe eingesetzt werden. Die Analyse von Genom-Daten ausgewählter Aktinomyceten hat jedoch gezeigt, dass das genetische Potential, derartige Natustoffe zu bilden, sehr viel höher ist als das bislang genutzte: Obwohl bei vielen Stämmen nur wenige Biosyntheseprodukte bekannt sind, finden sich in den Genomen der Produzenten sehr viel mehr Naturstoff-Biosynthese-Gencluster, deren Produkte noch nicht charakterisiert wurden.

Ein Schwerpunkt dieses Verbundprojekts liegt darin, Methoden zu etablieren, mit denen die Identifizierung interessanter Naturstoff-Biosynthesewege durch den Einsatz neuester Hochdurchsatz-Sequenziermethoden erheblich vereinfacht und beschleunigt werden kann. Weiterhin sollen Verfahren entwickelt werden, um potentiell interessante Gencluster gezielt zu klonieren und zu exprimieren. In einem weiteren Schwerpunkt sollen die Eigenschaften bereits bekannter Naturstoffe wie z.B. der Antibiotika Friulimicin und Kirromycin bzw. des Herbizids Phosphinothricin-Tripeptid über kombinatorische Biosynthese verbessert werden. Darüber hinaus sollen deren Produktionsraten durch den Einsatz von Modellen des zellulären Metabolismus und sich daraus ergebenden Metabolic-Engineering erhöht werden.
Weitere Informationen: www.genbiocom.de

Referenzen:

Weber T., C. Rausch, P. Lopez, I. Hoof,V. Gaykova, D.H. Huson, and W. Wohlleben (2009) CLUSEAN: A computer-based framework for the automated analysis of bacterial secondary metabolite biosynthetic gene clusters. J. Biotechnol. 140: 13-17.
Platzer, M., Hertweck, C., Piel, J. (2008) Exploiting the mosaic structure of trans-acyltransferase polyketide synthases for natural product discovery and pathway dissection. Nat. Biotechnol. 26, 225-233.
Weber, T., Laiple, K.J., Pross, E. K., Textor, A., Grond, S., Welzel, K., Pelzer, S., Vente, A. and Wohlleben, W. (2008) Molecular analysis of the kirromycin biosynthetic gene cluster revealed beta-alanine as precursor of pyridone moiety. Chem. Biol. 15: 175-188.