[{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BlogPosting","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki24\/2021\/10\/15\/hefe-expressionsplattform-wikipedia\/#BlogPosting","mainEntityOfPage":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki24\/2021\/10\/15\/hefe-expressionsplattform-wikipedia\/","headline":"Hefe-Expressionsplattform \u2013 Wikipedia","name":"Hefe-Expressionsplattform \u2013 Wikipedia","description":"before-content-x4 Hefestamm, der zur Herstellung gro\u00dfer Mengen an Proteinen, Zuckern oder anderen Verbindungen verwendet wird after-content-x4 EIN Hefeexpressionsplattform ist ein","datePublished":"2021-10-15","dateModified":"2021-10-15","author":{"@type":"Person","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki24\/author\/lordneo\/#Person","name":"lordneo","url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki24\/author\/lordneo\/","image":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/44a4cee54c4c053e967fe3e7d054edd4?s=96&d=mm&r=g","url":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/44a4cee54c4c053e967fe3e7d054edd4?s=96&d=mm&r=g","height":96,"width":96}},"publisher":{"@type":"Organization","name":"Enzyklop\u00e4die","logo":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki4\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/download.jpg","url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki4\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/download.jpg","width":600,"height":60}},"image":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/5\/5d\/KG1-e-CoMed_vector_system.jpg\/300px-KG1-e-CoMed_vector_system.jpg","url":"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/5\/5d\/KG1-e-CoMed_vector_system.jpg\/300px-KG1-e-CoMed_vector_system.jpg","height":"182","width":"300"},"url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki24\/2021\/10\/15\/hefe-expressionsplattform-wikipedia\/","wordCount":1657,"articleBody":"     (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});before-content-x4Hefestamm, der zur Herstellung gro\u00dfer Mengen an Proteinen, Zuckern oder anderen Verbindungen verwendet wird       (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4EIN Hefeexpressionsplattform ist ein Hefestamm, der zur Herstellung gro\u00dfer Mengen von Proteinen, Zuckern oder anderen Verbindungen f\u00fcr Forschungs- oder Industriezwecke verwendet wird.  Obwohl Hefe oft ressourcenintensiver zu pflegen ist als Bakterien, k\u00f6nnen bestimmte Produkte nur von eukaryotischen Zellen wie Hefe hergestellt werden, was die Verwendung einer Hefe-Expressionsplattform erforderlich macht.  Hefen unterscheiden sich in ihrer Produktivit\u00e4t und hinsichtlich ihrer F\u00e4higkeit, Proteine \u200b\u200bzu sezernieren, zu verarbeiten und zu modifizieren.  Daher sind verschiedene Hefearten (dh verschiedene Expressionsplattformen) besser f\u00fcr verschiedene Forschungs- und industrielle Anwendungen geeignet.Table of ContentsProdukte[edit]Verwendete St\u00e4mme[edit]Arxula-Adeninivoren[edit]Candida boidinii[edit]Ogataea polymorpha[edit]Kluyveromyces lactis[edit]Pichia pastoris[edit]Saccharomyces cerevisiae[edit]Yarrowia lipolytica[edit]Verweise[edit]Produkte[edit]Seit den Anf\u00e4ngen der Gentechnik wurden eine Reihe von Mikroorganismen zur Herstellung biologischer Produkte entwickelt.  Diese Produkte werden in Medizin und Industrie zur Herstellung von Arzneimitteln wie Hepatitis-B-Impfstoffen oder Insulin verwendet.  Zu den g\u00e4ngigen Plattformen f\u00fcr die Entwicklung von Medikamenten und anderen Produkten geh\u00f6rt das Bakterium E coli, und mehrere Hefen und S\u00e4ugerzellen (einschlie\u00dflich insbesondere Eierstockzellen des chinesischen Hamsters).  Generell muss ein Mikroorganismus, der als Expressionsplattform verwendet wird, mehrere Kriterien erf\u00fcllen: Er sollte in gro\u00dfen Beh\u00e4ltern schnell wachsen k\u00f6nnen, Proteine \u200b\u200beffizient (dh mit minimalem Ressourceneinsatz) produzieren, sicher sein und im Falle von Arzneimitteln sollte er die Produkte so herstellen und modifizieren, dass sie f\u00fcr den menschlichen Verzehr so \u200b\u200bgut wie m\u00f6glich sind.       (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4Verwendete St\u00e4mme[edit]Hefen sind \u00fcbliche Wirte f\u00fcr die Produktion von Proteinen aus rekombinanter DNA.  Sie bieten eine relativ einfache genetische Manipulation und ein schnelles Wachstum zu hohen Zelldichten auf kosteng\u00fcnstigen Medien.  Als Eukaryoten sind sie in der Lage, Proteinmodifikationen wie die Glykosylierung durchzuf\u00fchren, die in eukaryotischen Zellen \u00fcblich, aber in Bakterien relativ selten sind.  Aus diesem Grund kann Hefe komplexe Proteine \u200b\u200bproduzieren, die mit nativen Produkten aus Pflanzen oder S\u00e4ugetieren identisch oder sehr \u00e4hnlich sind.  Die erste Hefe-Expressionsplattform basierte auf der B\u00e4ckerhefe Saccharomyces cerevisiae.  Seitdem wurde jedoch eine Vielzahl von Hefe-Expressionsplattformen untersucht und aufgrund ihrer unterschiedlichen Eigenschaften und F\u00e4higkeiten f\u00fcr verschiedene Anwendungen weit verbreitet verwendet.  Einige von ihnen wachsen beispielsweise auf einer Vielzahl von Kohlenstoffquellen und sind nicht auf Glukose beschr\u00e4nkt, wie dies bei der B\u00e4ckerhefe der Fall ist.  Einige davon werden auch in der Gentechnik und bei der Herstellung fremder Proteine \u200b\u200beingesetzt.Arxula-Adeninivoren[edit]Arxula-Adeninivoren (auch genannt Blastobotrys adeninivorans) ist eine dimorphe Hefe, d. h. sie w\u00e4chst bis zu einer Temperatur von 42 \u00b0C als Keimhefe, bei h\u00f6heren Temperaturen jedoch als Fadenform. A. Adeninivoren hat ungew\u00f6hnliche biochemische Eigenschaften.  Es kann auf einer Vielzahl von Substraten wachsen und Nitrat assimilieren.  St\u00e4mme von A. Adeninivoren wurden entwickelt, die nat\u00fcrliche Kunststoffe herstellen k\u00f6nnen, und waren an der Entwicklung eines Biosensors f\u00fcr \u00d6strogene in Umweltproben beteiligt.Candida boidinii[edit]Candida boidinii ist eine Hefe, die sich durch ihre F\u00e4higkeit auszeichnet, auf Methanol zu wachsen (sogenannter Methylotrophismus).  Wie andere methylotrophe Spezies wie z Hansenula polymorpha und Pichia pastoris, dient es als Plattform f\u00fcr die Produktion von Fremdproteinen.  Es wurden Ausbeuten im Multigrammbereich eines sekretierten Fremdproteins berichtet.  Eine Computermethode, IPRO, sagte k\u00fcrzlich Mutationen voraus, die experimentell die Cofaktor-Spezifit\u00e4t der Candida boidinii-Xylose-Reduktase von NADPH auf NADH umstellten.[1]Ogataea polymorpha[edit]Ogataea polymorpha (Synonyme Hansenula polymorpha oder Pichia angusta) ist eine weitere methylotrophe Hefe (siehe Candida boidinii).  Es kann auf einer Vielzahl anderer Substrate wachsen;  es ist thermotolerant und kann Nitrat aufnehmen (siehe auch Kluyveromyces lactis).  Es wurde bei der Herstellung von Hepatitis-B-Impfstoffen, Insulin und Interferon alpha-2a zur Behandlung von Hepatitis C sowie bei einer Reihe technischer Enzyme angewendet.       (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4Kluyveromyces lactis[edit]Kluyveromyces lactis ist eine Hefe, die regelm\u00e4\u00dfig zur Herstellung von Kefir verwendet wird.  Es kann auf mehreren Zuckern wachsen, vor allem auf Laktose, die in Milch und Molke enthalten ist.  Es wurde unter anderem erfolgreich zur Herstellung von Chymosin (ein Enzym, das normalerweise im Magen von K\u00e4lbern vorhanden ist) f\u00fcr die K\u00e4seherstellung angewendet.  Die Produktion erfolgt in Fermentern im 40.000-l-Ma\u00dfstab.Pichia pastoris[edit]Pichia pastoris ist eine methylotrophe Hefe (siehe Candida boidinii und Hansenula polymorpha).  Es bietet eine effiziente Plattform f\u00fcr die Produktion von Fremdproteinen.  Plattformelemente sind als Kit erh\u00e4ltlich und werden weltweit in der Wissenschaft zur Herstellung von Proteinen eingesetzt.  Es wurden St\u00e4mme entwickelt, die komplexes menschliches N-Glykan produzieren k\u00f6nnen (Hefeglykane sind denen beim Menschen \u00e4hnlich, aber nicht identisch.Saccharomyces cerevisiae[edit]Saccharomyces cerevisiae ist die traditionelle B\u00e4ckerhefe, die h\u00e4ufig beim Brauen und Backen verwendet wird.  Oft wird f\u00fcr diese einzelne Art der Sammelbegriff \u201eHefe\u201c verwendet.  Als Expressionsplattform wurde es erfolgreich zur Herstellung von technischen Enzymen und Pharmazeutika wie Insulin und Hepatitis-B-Impfstoffen eingesetzt.Yarrowia lipolytica[edit]Yarrowia lipolytica ist eine dimorphe Hefe (siehe Arxula-Adeninivoren), die auf einer Vielzahl von Substraten wachsen k\u00f6nnen.  Als solches hat es ein hohes Potenzial f\u00fcr industrielle Anwendungen, aber es sind noch keine rekombinanten Produkte im Handel erh\u00e4ltlich.Die verschiedenen Hefe-Expressionsplattformen unterscheiden sich in mehreren Eigenschaften, einschlie\u00dflich ihrer Produktivit\u00e4t und in Bezug auf ihre F\u00e4higkeiten zur Sekretion, Verarbeitung und Modifizierung von Proteinen in bestimmten Beispielen.  Die Verwendungen aller Ausdrucksplattformen weisen jedoch einige grundlegende \u00c4hnlichkeiten auf.  Abb. 1. Aufbau und Funktionsweise des CoMed-Vektorsystems.  Der CoMed-Basisvektor enth\u00e4lt alle E coli Elemente zur Vermehrung im E coli System und einem MCS (Multiple Cloning ste) zur Integration von ARS-, rDNA-, Selektionsmarker- und Expressionskassettenmodulen.  Zu diesem Zweck werden ARS-Fragmente flankiert von SackII und BcuI Restriktionsschnittstellen, rDNA-Regionen von BcuIch und \u00d6ko47III-Restriktionsstellen, Selektionsmarker von \u00d6ko47III- und SalI-Restriktionsstellen und Promotorelemente von SalIch und ApaIch Restriktionsseiten.Um ein gew\u00fcnschtes Produkt herzustellen, werden geeignete Hefest\u00e4mme mit einem Vektor transformiert, der alle notwendigen genetischen Elemente zur Herstellung eines interessierenden biologischen Produkts enth\u00e4lt.  Vektoren m\u00fcssen auch einen Selektionsmarker enthalten, der erforderlich ist, um Hefen, die den Vektor erfolgreich aufgenommen haben, von denen auszuw\u00e4hlen, die dies nicht getan haben.  Vektoren enthalten auch bestimmte DNA-Elemente, die es der Hefe erm\u00f6glichen, die fremde DNA in das Chromosom der Hefe einzubauen und zu replizieren.  Am wichtigsten ist, dass Vektoren ein Segment enthalten, das f\u00fcr die Produktion der gew\u00fcnschten Verbindung verantwortlich ist, eine sogenannte Expressionskassette.  Die Kassette enth\u00e4lt eine Sequenz von regulatorischen Elementen, die kontrollieren, wie viel und unter welchen Umst\u00e4nden ein bestimmtes Produkt letztendlich hergestellt wird.  Darauf folgt das Gen f\u00fcr das biologische Produkt selbst.  Die Expressionskassette wird durch eine Terminatorsequenz terminiert, die die Transkription des exprimierten Gens stoppt.Verweise[edit]Gellissen G (ed) (2005)Produktion rekombinanter Proteine \u200b\u200b- neue mikrobielle und eukaryotische Expressionssysteme.  Wiley-VCH, Weinheim.ISBN 3-527-31036-3     (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4"},{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BreadcrumbList","itemListElement":[{"@type":"ListItem","position":1,"item":{"@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki24\/#breadcrumbitem","name":"Enzyklop\u00e4die"}},{"@type":"ListItem","position":2,"item":{"@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki24\/2021\/10\/15\/hefe-expressionsplattform-wikipedia\/#breadcrumbitem","name":"Hefe-Expressionsplattform \u2013 Wikipedia"}}]}]