Systembiotechnologie der Lyse von Bakterien

Hintergrund

Intrazelluläre Vorgänge, die unter starkem Stress zu Inaktivierung und nachfolgender Lyse oder Autolyse von Bakterienzellen führen, werden unter Berücksichtigung verschiedener Stressfaktoren, am Beispiel des Gram-negativen Bakteriums Escherichia coli analysiert und die populationsdynamischen Eigenschaften des Inaktivierungsvorganges mittels Durchflusszytometrie charakterisiert. Ziel ist es hierbei ein erweitertes Verständnis der Vernetzung verschiedener Stressantworten und der Gemeinsamkeiten intrazellulärer Vorgänge im Übergangsbereich von Zellinaktivierung und -lyse zu gewinnen. Besonders interessant dabei ist die Entstehung der sogenannten „Viable But Not Culturable“ (VBNC) Zellen. Neuartige Erkenntnisse sind von unmittelbarer Relevanz für medizinische wie auch produktionstechnische Anwendungen und könnten mittelfristig dazu beitragen, verfahrenstechnische und/oder genetische Strategien zur Beeinflussung der Stresssensitivität und des Lyseverhaltens der Bakterien zu entwickeln.

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Ziele

• Reaktionstechnischen Untersuchungen des Temperaturstress (Hitze- und Kälteschock) in kontinuierlich betriebenen Bioreaktoren
• Prozessmonitoring auf Einzellzellebene zur Erfassung von Kulturheterogenitäten von Zellvitalität, -viabilität und Membranpotential mittels kultivierungsbegleitender Durchflusscytometrie
• Untersuchung der physiologischer Zellantwort in stationärer Zustände (spätstationäre Phase)
• Einfluss der Wachstumsrate auf die thermische Stressresistenz

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