Das Projekt "Mikrobieller Abbau von Phenol und Kresolen unter thermophilen Bedingungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Arbeitsbereich Biotechnologie II - Biotransformation und -Sensorik durchgeführt. Die Reinigung von Industrieabwaessern und Abgasen mit Hilfe mikrobieller Methoden ist Gegenstand zahlreicher Untersuchungen. In der Literatur finden sich bislang wenige Arbeiten ueber den Abbau dieser Problemstoffe mit thermophilen Microorganismen. Die Verwendung thermophiler Bakterien kann in bestimmten Prozessen aufgrund der erhoehten Temperaturen von Vorteil sein. Aus diesem Grund wurde ein umfangreiches Screeningprogramm gestartet mit dem Ziel, die Moeglichkeiten eines Abbaus phenolartige Aromaten unter thermophilen Bedingungen zu untersuchen und geeignete Mikroorganismen zu isolieren. Bislang sind mehrere Isolate gefunden worden, die in der Lage sind Phenol und Kresole abzubauen. Generell laesst sich derzeit eine Temperaturgrenze von etwa 75 Grad C erkennen, oberhalb der ein Abbau umweltrelevanter Schadstoffe nicht gelingt. Die isolierten Staemme wurden auf ihre Abbaufaehigkeiten (Temperaturoptimum, Wachstumsbedingungen, Substratspektrum und Toxizitaetstoleranz etc.) untersucht. Zur Zeit werden Schluesselenzyme des Abbauwegs gereinigt und charakterisiert (Phenolhydroxylase und Catechol-2,3-dioxygenase).
Das Projekt "Gentechnische Untersuchung des mikrobiellen Abbaus von Phenolen und Chlorphenolen unter thermophilen Bedingungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Arbeitsbereich Biotechnologie II - Biotransformation und -Sensorik durchgeführt. Die Abbauwege und regulatorischen Mechanismen des Stoffwechsels von Phenolen und Chlorphenolen unter mesophilen Bedingungen sind umfassend studiert worden. Im Vergleich dazu ist relativ wenig Information ueber die Genetik der Abbauwege in thermophilen Mikroorganismen vorhanden. Die Untersuchung der Abbauwege auf molekularbiologischer Ebene erweitert unser grundlegendes Wissen ueber die thermophilen Mikroorganismen und koennte die Optimierung eines Reinigungsprozesses foerdern. Beim Screening mehrerer Wasser- und Bodenproben sind neun Gram positive thermophile Phenolabbauer isoliert worden. Die Stammdifferenzierungsmethoden wie chromosomale Restriktionsmuster, Proteinmuster, Ribotyping, Antibiotikaresistenz usw. sind fuer alle neun Isolate durchgefuehrt worden, um die Zahl der verschiedenen Staemme zu bestimmen. Trotz zahlreicher Isolierungsversuche wurden keine Plasmide detektiert. Die Gesamt-DNA eines Stammes wurde isoliert und durch DNA-Hybridisierung und Genbank-Screening auf das Catechol-2,3-dioxygenase Gen hin untersucht. Parallel dazu wird zur Zeit versucht, den gesamten Phenolabbauweg in einen Cosmidvektor zu klonieren. Ziele des Projektes sind die Isolierung und Charakterisierung der fuer den Phenolabbau codierenden DNA Sequenzen und deren Expression in E. coli. Dies wuerde die Konstruktion von thermophilen Mikroorganismen, die ueber verschiedene Abbauwege fuer umweltrelevante Schadstoffe verfuegen, ermoeglichen.