Evolution und Funktion monomodularer Polyketidsynthasen aus nichtkultivierten bakteriellen Symbionten mariner Schwämme

Nichtkultivierte Bakterien sinin bisher fast völlig unerforsches Reservoir and Naturstoffen。生物合成基因的系统发育分析、克隆和表达、生物合成潜在的遗传微生物和遗传策略。在unserer组和细菌共生体中，arbeen具有mehrfach的基因大小，在disese Weise系统发育学中具有dass的基因大小eigenständige，在功能上具有neartige Naturstoff-Enzyme的基因大小检测学中具有können。Wir haben in der letzten Antragsperiode nachgewiesen, ass Symbionten mariner Schwämme eine neutige typi -l- polyketidsynthase (PKS) enthalten, die in vielen Schwammarten dominant and ubiquitär verbreitet， aber晚上näher mit PKS aus anderen Habitaten verwandt ist。系统发生学分析，系统发育学分析，系统发育学分析，系统发育学分析。in Gegensatz zu anderen bakteriellen type -l- pks, die mehrere repetitiv angordnete Module enthalten, die Symbionten-PKS aus nur einem einzigen Module, ist somder postliwerten Urform der theutigen komplexen PKS-Systeme sehr ähnlich。Die酶atische Architektur spricht dafrr， dass Die PKS iteratiatische arbeitet und and der Biosynthese von strukturdiversen Bibliotheken methylverzweigter Fettsäuren beteilight ist, Die in Schwämmen weit verbreitet sind and fr Die schon lange ein bakterieller Ursprung angenommen wurde。在diesem Projekt想我们的军队heterologe表达式和Charakterisierung der gebildeten Metaboliten死Funktion der Symbionten-PKS魏特去学习。系统发生学分析学（PKS）在Verwendung der der isolierter Gencluster上为unterschiedlichen Schwämmen在sollen Einsichten上为unterschiedlichen <s:2>在ereignisliefen上为die zur Entstehung der hetigenvielfalt在polyketidwerkstoffen上为<s:1> hrt haben。Durch Austausch von Regionen des Genclusters mit homologen Bereichen anderer Cluster aus Schwämmen and von Partnern des SPP 1152 soll außerdem geklärt werden, wie die chemische Diversität der Fettsäuren genetich codiert and evolutionary entstanden ist。

Nichtkultivierte Bakterien sind ein bisher fast völlig unerforschtes Reservoir an Naturstoffen. Die phylogenetische Analyse, Klonierung und Expression von Biosynthesegenen ist eine vielversprechende Strategie, um das biosynthetische Potenzial dieser Mikroorganismen zu nutzen. Arbeiten in unserer Gruppe an bakteriellen Symbionten haben mehrfach gezeigt, dass auf diese Weise phylogenetisch eigenständige und funktionell neuartige Naturstoff-Enzyme entdeckt werden können. Wir haben in der letzten Antragsperiode nachgewiesen, dass Symbionten mariner Schwämme eine neuartige Typ-l-Polyketidsynthase (PKS) enthalten, die in vielen Schwammarten dominant und ubiquitär verbreitet, aber nicht näher mit PKS aus anderen Habitaten verwandt ist. Phylogenetische Analysen weisen darauf hin, dass die Symbionten zur evolutiv alten Gruppe Deinococcus-Thermus gehören. Im Gegensatz zu anderen bakteriellen Typ-l-PKS, die mehrere repetitiv angeordnete Module enthalten, besteht die Symbionten-PKS aus nur einem einzigen Modul und ist somit der postulierten Urform der heutigen komplexen PKS-Systeme sehr ähnlich. Die enzymatische Architektur spricht dafür, dass die PKS iterativ arbeitet und an der Biosynthese von strukturdiversen Bibliotheken methylverzweigter Fettsäuren beteiligt ist, die in Schwämmen weit verbreitet sind und für die schon lange ein bakterieller Ursprung angenommen wurde. In diesem Projekt möchten wir durch heterologe Expression und Charakterisierung der gebildeten Metaboliten die Funktion der Symbionten-PKS weiter studieren. Phylogenetische Analysen von PKS unter Verwendung dreier isolierter Gencluster aus zwei unterschiedlichen Schwämmen sollen Einsichten über die frühen Ereignisse liefern, die zur Entstehung der heutigen Vielfalt von Polyketidwirkstoffen geführt haben. Durch Austausch von Regionen des Genclusters mit homologen Bereichen anderer Cluster aus Schwämmen und von Partnern des SPP 1152 soll außerdem geklärt werden, wie die chemische Diversität der Fettsäuren genetisch codiert und evolutiv entstanden ist.