Biochemie der syntrophen Oxidation von Fettsäuren und Alkoholen

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Im geplanten Vorhaben sollen die Mechanismen aufgeklärt werden, mit Hilfe deren sogenannte syntrophe, sekundäre Gärer Produkte der primären Gärer (Ethanol, Butyrat, Acetat) oxidieren und die freiwerdenden Elektronen an z.B. methanogene Partnerorganismen abgeben. Im Vordergrund stehen die Wege der ATP-Synthese und der beteiligten Elektronentransportprozesse, in deren Rahmen primär synthetisiertes ATP wieder reinvestiert werden muß. An Syntrophomonas wolfei und Syntrophus aciditrophicus soll der Mechanismus des revertierten Elektronentransports im Zuge der Protonen-abhängigen Oxidation von Butyryl-CoA zu Crotonyl-CoA an Membranvesikel-Präparaten aufgeklärt werden. Für die Untersuchung der syntrophen Oxidation von Ethanol soll an Pelobacter acetylenicus ein Natriumionen-abhängiger revertierter Elektronentransport und an einem neuisolierten Sulfatreduzierer ein Natrium-unabhängiger Elektronentransport untersucht werden. An dem thermophilen, syntroph Acetat-oxidierenden Bakterium Thermacetogenium phaeum sollen die Schritte identifiziert werden, die auf dem Wege der Acetat-Oxidation bzw. der Acetat-Synthese jeweils für die ATP-Bildung verantwortlich sind. Syntrophus aciditrophicus wird gegenwärtig in den USA vollständig sequenziert; die Sequenzierung von Thermacetogenium phaeum wird gerade eingeleitet. Die geplanten biochemischen Untersuchungen können daher unmittelbar mit molekularbiologischen Informationen unterfüttert werden.