Otte, B: Stammverbesserung von komplexen Phänotypen durch ge

Die Nachfrage nach umweltfreundlichen, ökonomisch kompetitiven biotechnologischen Prozessen zur Herstellung von Chemikalien ist im letzten Jahrzehnt stark angestiegen. Dies hat zu einer vermehrten Zunahme an neuen Methoden und Werkzeugen für die schnelle und zeiteffiziente Entwicklung von industriellen Hochleistungsstämmen geführt. Bei der Verbesserung von komplexen Phänotypen von industriellen Hochleistungsstämmen wie der Toleranz oder die volumetrische Produktivität gibt es hingegen wenige anwendbare Methoden. Dies gilt insbesondere für Mikroorganismen, die genetisch und physiologisch schlecht charakterisiert sind und wo die Methoden der modernen Molekularbiologie limitiert sind. Lange Zeit ist der Goldstandard die klassische Stammverbesserung gewesen, welche meist auf chemischer Mutagenese und anschliessender Selektion oder Durchmusterung basiert. Dieser iterative Zyklus wird solange fortgesetzt bis das gewünschte Ziel erreicht wird. Der Nachteil dieser in der Industrie sehr gut entwickelten Methode ist ihr immenser Zeit- und Laboraufwand. Die Methode des genome shuffling wurde kürzlich in der Literatur als eine neue und effiziente Methode zur Optimierung von komplexen, zellulären Phänotypen demonstriert. Sie Methode basiert auf der rekursiven Protoplastenfusoin von multiparentalen Elternstämmen und nutzt den Vorteil der homologen Rekombination ganzer Genome ohne die Notwendigkeit der Kenntnis der Genomsequenz des entsprechenden Mikroorganismus oder ein detailliertes Verständnis über die Physiologie und Genetik. Vielmehr ist sie eine kombinatorische Methode, die als eine black box angesehen werden kann. Sie wurde in der Literatur als eine effiziente Methode gegenüber der klassischen Stammverbesserung beschrieben, welche den Zeitaufwand für die Entwicklung eines Hochleistungsstammes um den Faktor 20 verkürzt. Clostridien sind für die Biotechnologie interessante Mikroorganismen, da sie unter anaeroben Bedingungen eine Vielzahl an kommerziell interessanten chemischen