180 likes | 386 Views
5000 4000 4000 2000. Stofffluss. Informationsfluss. Produkt Metabolit A Protein (Enzym) Metabolit B Met.Leu. Speicher DNA (Gen) ATG.CTC. Botschaft mRNA AUG.CUC ….
E N D
5000 4000 4000 2000 Stofffluss Informationsfluss Produkt Metabolit A Protein (Enzym) Metabolit B Met.Leu... Speicher DNA (Gen) ATG.CTC.. Botschaft mRNA AUG.CUC… Genom Transkriptom Proteom Metabolom Abb.1
R P B Hg(II) T P A Mercury- Lyase 212 aa Transport Peri- plasma 116 aa Transport Membrane 91 aa Mercury- Reductase 561 aa Regulator 144 aa Promotor Abb.2
Operon RG Promotor Operator TFStruc. DNA Repressor Apo- repressor Transcription mRNA Degradation Feedback repression Inhibition Translation Enzyme Metabolite P Degradation Secretion Abb. 3
Transkription GEN Translation Metabolische Flüsse PRODUKT Abb.4
Reaction database(e.g. Ligand, Brenda Genome Annotation Reactions Homoserine + NAD+ = Aspartate- Glycerol + NAD+ = Glycerone + Mannitol 1-P + NAD+ = F6P + N ………………… Enzymes EC 1.1.1.3 EC 1.1.1.6 EC 1.1.1.17 Nonenzymatic reactions Reversibility information Connection matrix C00013-C00009 C00022-C00900 C01083-C00267 Reaction Metabolite Ma & Zeng (2003) Bioinformatics. 19:1423-30 Abb. 8
Abb. 9 Methionine Cysteine sulfur Purine Methane Pentose phosphate fructose, mannose galactose Lysine Purine de novo One carbon, folate, glycine, serine, threonine Glycolysis, pyruvate Glycerolipid, glycosphingolipid TCA Fatty acid Valine, leucine isoleucine Urea cycle, nitrogen, glutamate, arginine, proline, pyrimidine Phenylalanine tyrosine tryptophan EC numbers: 434 Metabolites: 1172
crp Global rpoS regulators cspE ihf phoB fis argP cspA soxR dnaA rpoE cytR rpoN hns Regulatory modules Abb. 10 .
Nahrung = 350 Signale A Gen mRNA Protein B pH-Wert Osmolarität Temperatur Antibiotika Sauerstoff Gift/Gefahr Licht Erdanziehungskraft Nährstoff- limitierung Botschaften anderer Bakterien Scherstress Druck Abb. 11
Shaking Flask Couette flow bioreactor g = 0.028 s-1 g = 1482 s-1 1µm Abb. 15
Primäre Aggregation Sporenpakete Sporen 1 50 µm 2 Stunden Keimung 2 3 50 µm 8 Stunden Sekundäre Aggregation Pellet 4 Wachstum 100 µm 12 Stunden Abb. 16
10,0 Aktivität [µKat/L Reaktorvolumen] Aktivität [µKat/mL Pelletvolumen] 1,0 Pelletdurchmesser [mm] 0,1 106 1,8 180 t = 80 h 1,6 160 1,4 140 1,2 120 1,0 100 Pelletkonzentration [1/L] 105 80 0,8 60 0,6 0,4 40 20 0,2 104 0 0 0,050 0,060 0,070 0,080 0,090 0,100 spezifischer Leistungseintrag [W/kg] Abb.17
Genom- Sequenzen Transkriptom (mRNA) genetisches Netzwerk metabolisches Netzwerk Proteom (Proteine) Metabolom Fluxom gezielte Exp. Metabolic Eng. Zellphysiologie Kinetik Bioprozesse & Bioprodukte Environom Verfahrenstechnik Abb. 18