Das Projekt "Biosynthese, Struktur und Funktion von Cytochrom P450-Systemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Mikrobiologie durchgeführt. In diesen Untersuchungen wurde ein regulierbares System zur Expression von Fremdgenen in der Hefe Yarrowia lipolytica erarbeitet (patentiert). Dafuer wurde der Promotor Isozitratlyase-kodierenden Gens isoliert, charakterisiert und in eine Expressionskassette eingebaut. Mit Hilfe dieses Systems wurde erstmals das Gen CYPl7 aus Nebennierenzellen des Rindes (kodiert fuer ein steroidwandelndes Cytochrom P450) erfolgreich in dieser Hefe exprimiert. Das Genprodukt wurde als funktionell aktiv nachgewiesen.
Das Projekt "Einfluss des GPR1-Genproduktes auf die Differenzierung von Pilzzellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Mikrobiologie durchgeführt. Ziel der Untersuchungen ist es, die Funktion von Genen bei der Zelldifferenzierung von Pilzen aufzuklaeren. Dafuer wurden Mutanten der Hefe Yarrowia lipolytica mit veraenderter Zellmorphologie und gleichzeitig hoher Empfindlichkeit gegen Dikohlenstoffverbindungen charakterisiert. Es wurden zwei Mutantenallele isoliert und der Mutationsort nachgewiesen.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Prozessanalytik, -optimierung und Scale-up" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Umwelt- und Biotechnologisches Zentrum durchgeführt. Das Gesamtziel dieses Forschungsvorhabens besteht in der Entwicklung eines hocheffizienten Verfahrens zur biotechnologischen Herstellung von Itaconsäure, die entweder einer anschließenden Produktveredelung zu hochpreisigen bioaktiven Spezialchemikalien zugeführt wird oder direkt vermarktet werden kann. Dazu sollen neue Leistungsstämme der nichtkonventionellen Hefe Yarrowia lipolytica durch Nutzung molekularbiologischer und genetischer Methoden entwickelt und eine Maßstabsvergrößerung bis in den Technikumsmaßstab vorgenommen werden. Für itaconsäurebildende Yarrowia Stämme soll das Substratspektrum um nachwachsende Rohstoffe (z.B. Stärkehydrolysate, Glycerol) und deren Abprodukte erweitert werden. Die Entwicklung eines kostengünstigeren Verfahrens für die biotechnologische Produktion von Itaconsäure kann aufgrund der vielfältigen Einsatzmöglichkeiten dieser organischen Säure den Bedarf wesentlich steigern. Die Erweiterung des Substratspektrums durch die eingesetzten Hefestämme eröffnet zusätzliche Möglichkeiten für eine effiziente Verfahrensgestaltung.
Das Projekt "Prozessintegrierter Umweltschutz bei der biotechnologischen Gewinnung von Citronensäure unter Verwendung genetisch modifizierter Hefen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle GmbH, Department Umweltbiotechnologie durchgeführt. Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung eines umweltverträglichen Verfahrens zur Produktion von Citronensäure mit der Hefeart Yarrowia lipolytica. Mit dem Verfahren soll eine hohe Vielfalt der einsetzbaren Substrate (nachwachsende Rohstoffe) mit den reaktionstechnischen Vorteilen der Hefekultivierung verbunden werden. Mit selektierten citratbildenden Hefestämmen erfolgt die Untersuchung der Einflussfaktoren und Optimierung des Bioprozesses im Labormaßstab. Durch gentechnische Modifizierung und Optimierung citratbildender Hefen soll die Verwertung von Pflanzenölen verbessert und von Saccharose ermöglicht werden. Der vorgesehene Einsatz von reineren Substraten bildet die Grundlage für die Entwicklung einer prozessintegrierten Produktaufbereitung unter Verwendung von Membrantechniken mit einem hohen Potential zur Reststoffvermeidung. Für die Zukunft wird eine weitere Zunahme des Marktvolumens für Citronensäure (gegenwärtig 800.000 t/a) prognostiziert. Ergänzend zum klassischen Verfahren für die Gewinnung von Citronensäure mit Aspergillus niger ist die Etablierung eines effizienten alternativen Hefeverfahrens mit deutlich verringerten Umweltbelastungen daher anstrebenswert.