iSBio-Forschung zur Naturstoff-Produktion in Mikroorganismen auf dem Cover von Biotechnology & Bioengineering

Die Rückseite der international renommierten Zeitschrift Biotechnology & Bioengineering vom Dezember 2020 zeigt als Graphik eine neuartige Strategie zur Optimierung des Bakteriums Streptomyces albus für eine gesteigerte Produktion des Antituberkulose-Medikaments Pamamycin mithilfe von Mikropartikeln.

Wie in der Studie gezeigt, verändert die Zugabe von Mikropartikeln aus Talk zum Wachstumsmedium den Lebenszyklus der Mikroben grundlegend. Sie ändern ihre komplexe Wachstumsmorphologie von riesigen kugelähnlichen Aggregaten hin zu kleineren vitaleren Strukturen. Wie mittels RNA-Sequenzierung gezeigt, beeinflussen die Talkpartikel das zelluläre Programm von S. albus fundamental. Wichtige Kontrollproteine und Regulatoren der Zellentwicklung sind aktiviert, was zu einer schnelleren Morphogenese führt. Die Zelle „altern“ erheblich schneller und produzieren dabei auch deutlich mehr Pamamycin. Vorteilhafterweise wird nämlich auch die Expression des Pamamycin-Biosynthesegenclusters stark aktiviert: die Synthese-Gene sind in Gegenwart von Talk bis zu 1000-fach stärker transkribiert.

Die Veröffentlichung ist eine Innovation des MyBio-Projektes, einem durch das BMBF finanzierten Kooperationsprojekt zur Nutzung von Streptomyces-Mikroben für die Produktion von Polyketid-Naturstoffen, einer Stoffgruppe mit vielfältigen pharmazeutischen und medizinischen Anwendungen. In MyBio forscht das iSBio gemeinsam mit dem Institut für Pharmazeutische Biotechnologie der Universität des Saarlandes, dem CEBITEC-Zentrum der Universität Bielefeld, dem High-Tech-Bioinformatikunternehmen Genedata und dem führenden Chemieunternehmen BASF SE.

Das Titelbild basiert auf dem Originalartikel: "Microparticles globally reprogram Streptomyces albus toward accelerated morphogenesis, streamlined carbon core metabolism, and enhanced production of the antituberculosis polyketide pamamycin" von Martin Kuhl et al. (https://doi.org/10.1002/bit.27537)

Back cover image Vol. 117(12)