Pyruvat-Produktion durch acetatauxotrophe - JUWEL ...

DISKUSSION 11 1
Säure-Resistenz, während die yhiE-Überproduktion zu einer signifikant erhöhten Säure-
Resistenz führte . Tucker et al. (2002) postulierten, dass yhiE einen Aktivator der Glutamat-
abhängigen Säure-Resistenz kodieren könnte . Die erhöhte Expression von yhiE könnte also
für die erhöhte Expression von gadA und gadB verantwortlich sein .
Beim Transkriptom-Vergleich von YYC202-pGS87 und dem Wildtypstamm MG1655
waren die mRNA-Level aller o . g . Säurestress-Gene in MG1655 deutlich höher als in
YYC202-pGS87, allerdings lagen die p-Werte über 0,05 (gadA 0,38 ± 0,34 ; gadB 0,39 ±
0,30 ; hdeA 0,24 ± 0,10 ; hdeB 0,34 ± 0,22 ; yhiE 0,40 ± 0,21) . Möglicherweise hängt der
erhöhte mRNA-Level im Wildtyp MG1655 mit einer erhöhten Acetat-Konzentration
zusammen . Die Kultivierung von YYC202-pGS87 und MG1655 erfolgte in Minimalmedium
mit Glucose und Acetat . Beim Wildtyp wird aufgrund der Katabolit-Repression zunächst nur
Glucose verstoffwechselt, was mit einer Ausscheidung von Acetat verbunden ist, während bei
YYC202-pGS87 Glucose und Acetat parallel verstoffwechselt werden . Somit dürfte beim
Wildtyp zum Zeitpunkt der RNA-Präparation eine höhere Acetat-Konzentration im Medium
vorgelegen haben als in YYC202-pGS87 . Die Annahme, dass Acetat bei der Expression von
gadA, gadB, hdeA und hdeB eine Rolle spielt, wurde zuvor von Arnold et al . (2001)
beschrieben . Allerdings zeigten in diesen Experimenten auch andere Gene in Gegenwart von
Acetat einen erhöhten mRNA-Level, die beim Vergleich YYC202-pGS87 vs . MG1655
unverändert waren .
Veränderte Expression der Chemotaxis- und Flagellen-Gene
Die meisten der etwa 40 Gene, die an der Flagellen-Synthese und der Chemotaxis beteiligt
sind, zeigten einen reduzierten mRNA-Level in YYC202-pBR322 im Vergleich zu YYC202-
pGS87 . Diese Beobachtung lässt sich wiederum mit einem internen Säurestress im Pyruvat-
Produzenten erklären, da Soutourina et al. (2002) zeigen konnten, dass die Expression der
Flagellen-Gene durch niedrige pH-Werte inhibiert wird . Die Flagellen-Biosynthese steht in
E. coli unter der Kontrolle des flhDC-Master-Operons, welches wahrscheinlich durch H-NS
reguliert wird . Hommais et al. (2001) beobachteten, dass in einem hns-negativen Hintergrund
die Expression der Flagellen-Gene sank, während die Expression von Genen, die eine
Schutzfunktion bei Säurestress ausüben, erhöht war . Im Pyruvat-Produzenten YYC202
konnte das gleiche Verhalten beobachtet werden, obwohl die Expression von hns unverändert
war . Allerdings kann nicht ausgeschlossen werden, dass der Stamm YYC202 Mutationen im
hns-Gen enthält, die dessen Funktion beeinträchtigen .