Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Biowissenschaften

Fachgebiet: Mikrobiologie

Betreuer: Prof. Dr. Hubert Bahl



Dipl.-Biol. Christine Voigt
(e-mail: christine.voigt2@uni-rostock.de )

Die Bedeutung des fru-Operons für die Aufnahme von Fruktose in Clostridium acetobutylicum

Das Bakterium Clostridium acetobutylicum kann eine Vielzahl von Kohlenhydraten verwerten, um biotechnologisch relevante Produkte wie z. B. Biobutanol herzustellen. Das hauptsächliche Aufnahmesystem für die Kohlenstoff- und Energiequellen stellen die sogenannten Phosphotransferase Systeme (PTS) dar. Drei dieser PTS (PTSFru, PTSManI, PTSManII) konnten in silico bisher mit der Aufnahme von Fruktose in Verbindung gebracht werden. In dieser Arbeit wurden diese drei Transportsysteme in C. acetobutylicum zielgerichtet inaktiviert, um Rückschlüsse über deren Funktion bei der Fruktose-Aufnahme zu ziehen. Durch die wachstumsphysiologische Charakterisierung der drei generierten Mutanten C. acetobutylicum ∆fru, C. acetobutylicum manI::int und C. acetobutylicum ∆manII mit Fruktose als Substrat, konnte das PTSFru als Hauptaufnahmesystem für Fruktose bestätigt werden. Weiterhin zeigte sich, dass dieses Aufnahmesystem für die Herstellung von Biobutanol aus Fruktose essentiell ist. Untersuchungen zur Regulation dieses Transportsystems identifizierten den Regulator FruR als potentiellen Aktivator der Fruktose-Aufnahme durch das PTSFru. Der Verlust des Regulators FruR resultierte in einer verminderten Aufnahme von Fruktose.