A karotinoid termelés genetikai hátterének vizsgálata genetikailag módosított járomspórás gombák segítségével. = Molecular study of the cartenoid biosynthetic pathway using genetically modified zygomycetous fungal strains

Papp, Tamás and Lukács, Gyöngyi and Nyilasi, Ildikó and Takó, Miklós (2007) A karotinoid termelés genetikai hátterének vizsgálata genetikailag módosított járomspórás gombák segítségével. = Molecular study of the cartenoid biosynthetic pathway using genetically modified zygomycetous fungal strains. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 46658_ZJ1.pdf Download (744kB)

Abstract

A pályázati program célja, hogy rekombináns technikákat, valamint a genetikai transzformáció különféle eljárásait alkalmazva járomspórás gombák karotinoid bioszintézisét módosítsuk, továbbá, hogy az így létrehozott rendszerben vizsgáljuk a bioszintetikus út lefolyását és a produkció mértékét. Célunk volt, hogy megvizsgáljuk a b-karotinból kiinduló asztaxantin szintézis lehetőségét Mucor circinelloidesben, valamint karotintúltermelő mutánsok előállítása. Mintegy húsz módosult karotinösszetételű (asztaxantin és/vagy kantaxantin termelésre képes), illetve karotin túltermelő M. circinelloides törzset állítottunk elő és jellemeztünk részletesen. Azonosítottuk és részletesen jellemeztük a Rhizomucor miehei HMG-KoA reduktáz, valamint a M. circinelloides izopentenil pirofoszfát izomeráz génjét. Nagyszámú, a karotintermelés módosítását lehetővé tevő transzformációs vektort készítettünk, melyek a további törzsnemesítésben felhasználhatók. 20 járomspórás gombafaj különböző, vad típusú törzseinek karotintermelését elemeztük, különböző környezeti feltételek mellett. Több nagy karotinoid produkcióra képes, illetve új karotinösszetételű törzset azonosítottunk, melyek a további munkákban felhasználhatók. Új, a későbbi alap- és alkalmazott kutatásokban is alkalmazható eljárásokat, protokolokat dolgoztunk ki elsősorban a járomspórás gombák genetikai tramszformációjára, a karotin termeltetés körülményeire (tenyésztés, fermentáció) és a termelés fokozására vonatkozóan. | The objectives of the project were the followings: development of carotene superproducing strains by means of the over-expression of the mevalonate-isoprenoid pathway; introduction of heterologous genes into Mucor circinelloides in order to achieve the production of oxygenated b-carotene derivatives; and extension of these studies to other carotene producer Zygomycetes. Isopentenyl pyrophosphate isomerase gene (McIPP) of Mucor encoding a key-enzyme of the isoprenoid pathway was cloned and analysed. For the modification of the mevalonate pathway, functional analysis of the HMG-CoA reductase gene (hmg) of Rhizomucor miehei was completed and transforming vectors were constructed. Transformation experiments with plasmids harbouring the genes: hmg; isoA (FPP synthase); carG (GGPP synthase) and McIPP, were carried out and several strains with elevated carotene production were obtained. The crtW and crtZ genes from Agrobacterium aurantiacum were placed under the control of M. circinelloides expression signals and heterologous transformations were performed on a selected M. circinelloides strain. Transformants able to produce astaxanthin, cantaxanthin and/or zeaxanthin and β-cryptoxanthin were isolated. Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation systems allowing integrative transformation were elaborated and optimized for M. circinelloides and other related carotenoid producer species (other Mucor, Gilbertella and Backusella species).

Actions (login required)

Edit Item