Auswirkungen der MAE1-Gendeletion auf den Zentralstoffwechsel von Saccharomyces cerevisiae unter verschiedenen Physiologien
Schneider, Konstantin - Universität des Saarlandes (2011)
Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Deletion des MAE1-Gens auf den zentralen Metabolismus von S. cerevisiae untersucht. Im Zentrum stand die Analyse des Fluxoms beider Stämme unter verschiedenen physiologischen Zuständen. Vergleichenden Studien zwischen einem Referenzstamm und dem MAE1-Deletionsstamm resultierten in einer starken Beeinflussung der Flussverteilungen, sowohl im Pentosephosphatweg, als auch im Citratzyklus. Ferner wurde deutlich, dass NADPH in den Zellen akkumuliert, wodurch ein alternativer Weg zur Reoxidation, neben der Biomassebildung, notwendig ist. Die Deletion des MAE1-Gens resultierte also in einer Umstrukturierung der NADPH-Bereitstellung für den Anabolismus. Die aus der 13C metabolischen Flussanalyse erhaltenen Daten wurden mit Ergebnissen aus in vitro Aktivitätsbestimmungen zentraler Enzyme, sowie den intrazellulären Verhältnissen von NAD(P)+ und NAD(P)H korreliert, um Aussagen über die Aktivität und Regulierung der einzelnen Stoffwechselwege unter den jeweiligen Zuständen machen zu können.
Daneben wurde mittels der Elementarmodenanalyse eine in silico Betrachtung des zellulären Stoffwechsels durchgeführt. Ausgehend von einem Genom-weiten Modell des Stoffwechsels wurde dazu ein reduziertes Modell erstellt. Dies resultierte, neben diversen anderen Optionen, auch in der Notwendigkeit einer alternativen Reoxidationsmöglichkeit für NADPH außer der Biomassebildung, nämlich einen Transhydrogenase-ähnlichen Zyklus, um die mittels 13C metabolischer Flussanalyse bestimmten Flussverteilungen zu erhalten.