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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:bsz:25-opus-66724
URL: http://www.freidok.uni-freiburg.de/volltexte/6672/


Weiß, Holger

Klonierung neuer Glykosyltransferasen aus Aktinomyceten sowie Charakterisierung zweier Polyketidbiosynthesegencluster aus Streptomyces aureofaciens Tü117 und Streptomyces lydicus ssp.tanzanius

Cloning of novel glycosyltransferase genes from actinomycetes and characterisation of two novel polyketide biosynthesis gene clusters from streptomyces aureofaciens Tü117 and streptomyces lydicus ssp. tanzanius

Dokument1.pdf (2.856 KB) (md5sum: 2093520f79b51aaf5f89aae02bae357c)

Kurzfassung in Deutsch

Die vorliegende Arbeit kann thematisch in drei Bereiche unterteilt werden.

Die herausragende Bedeutung von Zuckern für die pharmakologische Wirkung von Sekundärstoffen aus Aktinomyceten verleiht Glykosyltransferasen zur Generierung neuer Naturstoffe eine zentrale Stellung in der kombinatorischen Biosynthese. Es konnte erstmals eine PCR-basierte Methode etabliert werden, die es ermöglicht, bisher unbekannte Glykosyltransferasegene aus verschiedenen Aktinomyceten direkt zu klonieren. In der vorliegenden Arbeit konnten auf diesem Wege acht neue Glykosyltransferasen identifiziert werden. Eine erste Charakterisierung der Glykosyltransferasen erfolgte durch Biokonversionsversuche und heterologe Expressionsversuche.

Die im Rahmen dieser Arbeit klonierte Glykosyltransferase holC aus Streptomyces aureofaciens Tü117 stellte die Grundlage dar, das Biosynthesegencluster eines bisher unbekannten Naturstoffs, in dessen Biosynthese holC involviert ist, zu klonieren. Es konnte gezeigt werden, dass holC in Streptomyces aureofaciens Tü117 exprimiert wird. Weite Teile des Biosynthesegenclusters konnten kloniert werden. Auf der Nukleotidseqeunz basierend, konnte eine Teilstruktur des unbekannten Naturstoffs postuliert werden.

Das Elfamycinantibiotkum Ganefromycin wird von Streptomyces lydicus ssp. tanzanius produziert und wird in der Viehzucht als Mastmittel eingesetzt. Die Struktur von Ganefromycin enthält ungewöhnliche Teilstrukturen, die für die kombinatorische Biosynthese interessante Werkzeuge darstellen könnten. Es konnten große Teile eines bisher unbekannten Biosynthesegenclusters aus Streptomyces lydicus ssp. tanzanius kloniert werden. Anhand von Sequenzvergleichen wurde dieses vorerst als das zur Biosynthese von Ganefromycin verantwortliche Biosynthesegencluster identifiziert.


Kurzfassung in Englisch

The present work can be divided in three parts.

The sugar moitey of many natural products very often influences the biological and pharmacological properties of those compounds like antibiotics and anticancer drugs that are produced by different Actinomycetes strains. Accordingly glycosyltransferase genes are key enzymes to generate novel secondary metabolites by combinatorial biosynthesis. This work reports a PCR based method for the cloning of novel so far unidentified glycosyltransferase genes from different Actinomycetes strains. Eight new glycosyltransferase genes could be detected and cloned. Some of them have been investigated deeper by heterologous expression and feeding experiments.

Within the scope of this work the glycosyltransferase gene holC could be cloned from Streptomyces aureofaciens Tü117. holC displays the basis for the cloning of a so far unknown biosynthetic gene cluster whereof holC is one gene. It could be shown that holC is expressed in Streptomyces aureofaciens Tü117 and a significant part of the corresponding biosynthetic gene cluster was cloned. Based on the nucleotide sequence a part of the structure of this novel secondary metabolite was predicted.

The elfamycin antibiotic Ganefromycin, produced by Streptomyces lydicus ssp. tanzanius, has commercial potential as a performance enhancement agent in livestock. The structure of Ganefromycin contains some unusual moieties which could be interesting tools for combinatorial biosynthesis. A large part of the so far unidentified biosynthetic gene cluster of Ganefromycin could be cloned. For now, this cluster is assigned to the biosynthesis of Ganefromycin by means of sequence comparisons.


SWD-Schlagwörter: Glycosyltransferasen , Polyketid-Synthasen , Streptomycetaceae , Biotechnologie
Freie Schlagwörter (englisch): Polyketide synthase , Glycosyltransferase , Streptomycetes
Institut: Institut für Pharmazeutische Wissenschaften
Fakultät: Fakultät für Chemie, Pharmazie und Geowissenschaften
DDC-Sachgruppe: Chemie
Dokumentart: Dissertation
Erstgutachter: Bechthold, Andreas (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 01.07.2009
Erstellungsjahr: 2009
Publikationsdatum: 10.07.2009
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