BOKU - Universität für Bodenkultur Wien - Forschungsinformationssystem
Gewählte Diplomarbeit / Masterarbeit:
Christoph Köppl
(2020):
Long-term response to recombinant gene expression on chromosome-level of genome-integrated E. coli expression systems.
Diplomarbeit / Masterarbeit - Institut für Bioverfahrenstechnik,
BOKU-Universität für Bodenkultur,
pp 73.
UB BOKU
obvsg
FullText
- Abstract:
- Trotz des immensen Einsparungspotentials hinsichtlich der Produktionskosten und des ökologischen Fußabdrucks werden in der rekombinanten Proteinproduktion mit bakterieller Zellkultur selten kontinuierliche Fermentationsprozesse eingesetzt. Dies ist hauptsächlich durch die genetische Instabilität konventioneller Produktionsstämme bedingt, die während der Produktion hohem metabolischen Stress ausgesetzt sind und erhöhte Mutationsraten aufweisen. Diese Masterarbeit evaluiert das Potenzial von genomintegrierten E. coli Expressionssystemen für die kontinuierliche Produktion. Die Beurteilung erfolgte anhand der Modelproteine Green Fluorescent Protein, einem leicht zu produzierenden Protein, und dem Antigen Binding Fragment FTN2 eines humanen Antikörpers, das schwer zu produzieren ist. Durch Chemostat-Fermentationen wurde die Eignung von drei E. coli Produktionsstämmen für die kontinuierliche Produktion evaluiert. Verglichen wurden drei BL21 Stämme, zwei davon verwenden die aus dem T7 Phagen stammende T7 RNAP in Kombination mit dem T7 Promotor, während die dritte getestete Variante native RNAP und ein neuartiges Promotorsystem anwendet. Einer der zwei verwendeten T7 RNAP Stämme wurde zuvor durch gelenkte Evolutionsexperimente mutiert, um seine genetische Stabilität zu verbessern. Die Ergebnisse lassen darauf schließen, dass die mutierte Variante ausgezeichnete Stabilität aufweist und gut geeignet für die kontinuierliche Fermentation von schwer zu produzierenden Proteinen ist. Aufgrund von inhärenten Unterschieden zwischen B und K Stämmen war es nicht möglich das neuartige Produktionssystem in den K Stamm HMS174 zu implementieren. Diese Masterarbeit hebt die Notwendigkeit für weitere Forschung in diesem Gebiet hervor, da Bedarf für universell einsetzbare Produktionssysteme mit hoher genetischer Stabilität besteht. Weiters müssen zusätzliche Studien durchgeführt werden, um das Potential der generierten stabilen Mutanten für die kontinuierliche Fermentation zu evaluieren.
- Beurteilende(r): Striedner Gerald