Ether-lipid membrane engineering of Escherichia coli
| Promotie: | Mw. A. (Antonella) Caforio |
| Wanneer: | 13 januari 2017 |
| Aanvang: | 14:30 |
| Promotor: | prof. dr. A.J.M. (Arnold J M) Driessen |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Merkwaardige membranen archaea onderzocht
Archaea vormen een aparte klasse kernloze (prokaryote) micro-organismen. De samenstelling en aard van de vetten (lipiden) in hun celmembraan wijkt af van die in bacteriën en kernhoudende (eukaryote) cellen. Antonella Caforio heeft de complete ether-lipide biosynthese route van archaea in kaart gebracht. Vervolgens heeft ze deze route met gezuiverde enzymen in vitro nagebootst en daarnaast de productie van deze lipiden naar een bacteriële gastheer overgebracht. Haar onderzoek heeft onder meer geleid tot de identificatie van een nieuw enzym in de lipide biosynthese in archaea, het CDP-archaeol synthase en toonde aan dat bacteriële enzymen in staat zijn diverse polaire kopgroepen aan het CDP-archaeol te koppelen wat een beperkte selectiviteit suggereert.
Het werk heeft potentiële biotechnologische implicaties, doordat de herprogrammering van de lipide samenstelling van E. coli met genen uit archaea cellen opleverde met een verhoogde robuustheid. Wellicht is het mogelijk op deze manier micro-organismen beter aan te passen aan gebruik in industriële processen, bijvoorbeeld door de tolerantie tegen organische oplosmiddelen te verhogen.
Het werk van Caforio geeft ook nieuwe inzichten in bepaalde evolutionaire theorieën die de afwijkende samenstelling van de archaea membraan verklaren. Haar werk toont eenduidig aan dat een bacteriële stam met een gemengd heterochirale membraan levensvatbaar is en dat de twee chiraal verschillende lipide soorten naast elkaar kunnen bestaan. Dit is in overeenstemming met het idee dat er een gemeenschappelijke voorouder moet zijn geweest met een gemengde membraan van waaruit bacteriën en archaea zijn geëvolueerd.
Antonella Caforio verrichtte haar promotieonderzoek bij de afdeling Moleculaire Microbiologie van het Groningen Biomolecular Sciences and Biotechnology Institute met financiering van het BE-BASIC (biobased ecologically balanced sustainable industrial chemistry) programma. Zij werkt nu als postdoc aan de RUG.