Molecular study of the cartenoid biosynthetic pathway using genetically modified zygomyceous fungal strains  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
46658
Type F
Principal investigator Papp, Tamás
Title in Hungarian A karotinoid termelés genetikai hátterének vizsgálata genetikailag módosított járomspórás gombák segítségével.
Title in English Molecular study of the cartenoid biosynthetic pathway using genetically modified zygomyceous fungal strains
Panel Genetics, Genomics, Bioinformatics and Systems Biology
Department or equivalent Department of Biotechnology and Microbiology (University of Szeged)
Participants Lukács, Gyöngyi
Nyilasi, Ildikó
Takó, Miklós
Starting date 2004-01-01
Closing date 2006-12-31
Funding (in million HUF) 5.126
FTE (full time equivalent) 0.00
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
A pályázati program célja, hogy rekombináns technikákat, valamint a genetikai transzformáció különféle eljárásait alkalmazva járomspórás gombák karotinoid bioszintézisét módosítsuk, továbbá, hogy az így létrehozott rendszerben vizsgáljuk a bioszintetikus út lefolyását és a produkció mértékét. Célunk volt, hogy megvizsgáljuk a b-karotinból kiinduló asztaxantin szintézis lehetőségét Mucor circinelloidesben, valamint karotintúltermelő mutánsok előállítása. Mintegy húsz módosult karotinösszetételű (asztaxantin és/vagy kantaxantin termelésre képes), illetve karotin túltermelő M. circinelloides törzset állítottunk elő és jellemeztünk részletesen. Azonosítottuk és részletesen jellemeztük a Rhizomucor miehei HMG-KoA reduktáz, valamint a M. circinelloides izopentenil pirofoszfát izomeráz génjét. Nagyszámú, a karotintermelés módosítását lehetővé tevő transzformációs vektort készítettünk, melyek a további törzsnemesítésben felhasználhatók. 20 járomspórás gombafaj különböző, vad típusú törzseinek karotintermelését elemeztük, különböző környezeti feltételek mellett. Több nagy karotinoid produkcióra képes, illetve új karotinösszetételű törzset azonosítottunk, melyek a további munkákban felhasználhatók. Új, a későbbi alap- és alkalmazott kutatásokban is alkalmazható eljárásokat, protokolokat dolgoztunk ki elsősorban a járomspórás gombák genetikai tramszformációjára, a karotin termeltetés körülményeire (tenyésztés, fermentáció) és a termelés fokozására vonatkozóan.
Results in English
The objectives of the project were the followings: development of carotene superproducing strains by means of the over-expression of the mevalonate-isoprenoid pathway; introduction of heterologous genes into Mucor circinelloides in order to achieve the production of oxygenated b-carotene derivatives; and extension of these studies to other carotene producer Zygomycetes. Isopentenyl pyrophosphate isomerase gene (McIPP) of Mucor encoding a key-enzyme of the isoprenoid pathway was cloned and analysed. For the modification of the mevalonate pathway, functional analysis of the HMG-CoA reductase gene (hmg) of Rhizomucor miehei was completed and transforming vectors were constructed. Transformation experiments with plasmids harbouring the genes: hmg; isoA (FPP synthase); carG (GGPP synthase) and McIPP, were carried out and several strains with elevated carotene production were obtained. The crtW and crtZ genes from Agrobacterium aurantiacum were placed under the control of M. circinelloides expression signals and heterologous transformations were performed on a selected M. circinelloides strain. Transformants able to produce astaxanthin, cantaxanthin and/or zeaxanthin and β-cryptoxanthin were isolated. Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation systems allowing integrative transformation were elaborated and optimized for M. circinelloides and other related carotenoid producer species (other Mucor, Gilbertella and Backusella species).
Full text http://real.mtak.hu/1523/
Decision
Yes





 

List of publications

  
Lukács G; Nyilasi I; Papp T; Somogyvári F; Nagy E; Vágvölgyi Cs: Rapid differentiation of Rhizomucor species with the aid of a lovastatin-containing medium, MMT 2004 évi Nagygyűlése, Keszthely, Összefoglalók, 2004
Iturriaga EA; Papp T; Breum J; Arnau J; Eslava AP: Strain and culture conditions improvement for b-carotene production in Mucor, In: Barredo JL (ed.) Microbial Processes and Products, Methods in Biothenology series Vol18, Humana Press, USA, 2005
Vastag M; Kasza Zs; Ács K; Papp T; Schwab H; Vágvölgyi Cs: Cloning and sequence analysis of the glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase gene from the zygomycetes fungus Rhizomucor miehei, ANTONY VAN LEEUWENHOEK 86: 111-119., 2004
Lukács Gy; Papp T; Nyilasi I; Nagy E; Vágvölgyi Cs: Differenciation of Rhizomucor species on the basis of their different sensitivities to lovastatin, JOURNAL OF CLINICAL MICROBIOLOGY 42(11): 5400-5402. Nov. 2004, 2004
Palágyi Zs; Papp T; Takó M; Nagy Á; Pesti M; Vágvölgyi CS: Genetic variability of astaxanthin-producing yeasts: random amplified polymorphic DNA (RAPD) analysis of Phaffia rhodozyma and Xanthopyllomyces dendrorhous, ACTA BIOLOGICA SZEGEDIENSIS 48: 35-38., 2004
Nagy E;, Kredics L; Antal Z; Papp T: Molecular diagnosis, epidemiology and taxonomy of emerging medically important filamentous fungi, REVIEWS IN MEDICAL MICROBIOLOGY 15(4): 153-162, Oct. 2004, 2004
Galgóczy L; Pócsi I; Leiter É; Marx F; Papp T; Vágvölgyi Cs: Sensitivity of different Zygomycetes to the Penicillum chrysogenum antifungal protein (PAF), JOURNAL OF BASIC MICROBIOLOGY 45,136-141., 2005
Vágvölgyi Cs; Lukács Gy; Nyilasi I; Papp T: Development of a lovastatin resistance-based transformation system for Rhizomucor miehei, CLINICAL MICROBIOLOGY AND INFECTIONS 10 (S3): 507., 2004
Papp T; Lukács Gy; Vastag M; Vágvolgyi Cs; Nagy E: Identification of Rhizomucor species by means of biochemical and molecular methods, CLINICAL MICROBIOLOGY AND INFECTIONS 10 (S3): 508., 2004
Papp T; Takó M; Galgóczy L; Vágvölgyi Cs: Cloning and partial sequence analysis of the gene encoding a beta-glucosidase in Rhizomucor miehei, MMT 2004 évi Nagygyűlése, Keszthely, Összefoglalók., 2004
Nyilasi I; Galgóczy L; Papp T; Nagy E; Vágvölgyi Cs: Sequence comparison of the high affinity iron permease (FTR1) of different zygomycetous fungi., FEBS Journal 272 (S1), A3-019P, 2005
Varga J; Kocsubé S; Tóth B; Papp T; Vágvölgyi Cs: Identification of potential virulence factors in the genomes of pathogenic fungi, J. Biotechnol 118(S1): 10., 2005
Vágvölgyi Cs; Lukács Gy; Takó M; Csernetics Á; Papp T: The effect of vegetable oils on astaxanthin production of Phaffia rhodozyma and Xanthophyllomyces dendrorhous, J. Biotechnol. 118(S1): 153, 2005
Takó M; Csernetics Á; Papp T; Vágvölgyi Cs: Molecular cloning and sequence analysis of a new beta-glucosidase gene in Rhizomucor miehei, Acta Microbiol. Hung. 52: 254., 2005
Papp T; Velayos A; Bartók T; Eslava AP; Vágvölgyi Cs; Iturriaga EA: Heterologous expression of astaxanthin biosynthesis genes in Mucor circinelloides, Applied Microbiology and Biotechnology 69: 526-531., 2006
Lukács Gy; Linka B; Nyilasi I: Phaffia rhodozyma and Xanthophyllomyces dendrorhous: astaxanthin-producing yeasts of biotechnological importance, Acta Alimentaria 35: 99-107, 2006
Nyilasi I; Ács K; Papp T; Vágvölgyi Cs: Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation of Mucor circinelloides, Folia Microbiologica. 50, 415-420., 2005
PappT; Iturriaga EA; Csernetics Á; Molina R; Álvarez MI; Eslava AP; Vágvölgyi Cs: Cloning and analysis of the gene isopentenyl pyrophosphate isomerase in Mucor circinelloides, ECFG-8. Vienna, Austria. Abstracts 229., 2006
Nyilasi I; Papp T; Takó M; Nagy E; Vágvölgyi Cs: Iron gathering of opportunistic pathogen fungi, Acta Microbiologica et Immunologica Hungarica 52: 185-197, 2005
Nyilasi I; Papp T; Lukács Gy; Nagy E; Vágvölgyi Cs: Cloning and partial sequence analysis of the Rhizomucor miehei high affinity iron permease (FTR1) gene, Acta Microbiol. Hung. 52: 213., 2005
Galgóczy L; Papp T; Leiter É; Pócsi I; Vágvölgyi Cs: Inhibitory effect of the Penicillium chrysogenum antifungal protein (PAF) on different Zygomycetes, Clinical Microbiology and Infections 11 (S2): 569, 2005
Nyilasi I; Papp T; Takó M; Nagy E; Vágvölgyi Cs: Identification of biotechnologically important Rhizopus strains on the basis of high affinity iron permease (FTR1) sequences, J. Biotechnol. 118(S1): 154, 2005
Papp T; Csernetics Á; Velayos A; Iturriaga EA; Eslava AP: Over-expression of isoprene biosynthetic enzymes in the b-carotene producer zygomycete Mucor circinelloides, J. Biotechnol. 118(S1): 153, 2005
Lukács Gy; Kovács N; Papp T; Vágvölgyi Cs: The effect of vegetable oils on carotenoid production of Phaffia rhodozyma, Acta Microbiol. Hung. 52: 267., 2005
Takó M; Vágvölgyi Cs; Palágyi Zs; Linka B; Papp T: Characterization of carotenoid over-producing Xanthophyllomyces dendrorhous mutants., Acta Microbiol. Hung. 52 (S): 161., 2005
Csernetics Á; Papp T; Velayos A; Iturriaga EA; Eslava AP; Vágvölgyi Cs: Carotene production with genetically modified Mucor circinelloides strains, Acta Microbiol. Hung. 52 (S): 22., 2005
Nyilasi I; Papp T; Nagy E; Vágvölgyi Cs: Cloning and sequence analysis of the high affinity iron permease (FTR1) gene from Rhizomucor miehei, a basis for functional analysis, Mycoses 48 (S2): 75., 2005
Papp T; Csernetics Á; Nyilasi I; Nagy E; Vágvölgyi Cs: Comparison of phospholipase D sequences from clinically important Candida species, Mycoses 48 (S2): 75., 2005
Papp T; Iturriaga EA; Csernetics Á; Eslava AP; Vágvölgyi Cs: Improvement of the carotene production in Mucor circinelloides., Acta Microbiol. Hung. 53, 328, 2006
Csernetics Á; Papp T; Barta K; Vágvölgyi Cs: Carotenoid production of different Zygomycetes fungi, Acta Microbiol. Hung. 53, 255-256, 2006
Linka B; Papp T; Nyilasi I; Vágvölgyi Cs: Cloning and molecular analysis of the catalase 1 gene from the opportunistic pathogen Rhizopus oryzae, Acta Microbiol. Hung. 53, 310., 2006
Lukács Gy; Krizsán K; Papp T; Vágvölgyi Cs: Comparison of Bipolaris isolates using molecular and biochemical markers, Acta Microbiol. Hung. 53, 311., 2006
Nyilasi I; Papp T; Csernetics Á; Nagy E; Vágvölgyi Cs: Differentiation of zygomycetous strains on the basis of high affinity iron permease (FTR1) sequences, ECFG-8. Vienna, Austria. Abstracts 416., 2006
Nyilasi I; Papp T; Nagy E; Vágvölgyi Cs: Applicability of the Agrobacterium-mediated transformation in Zygomycetes, Acta Microbiol. Hung. 53, 324-325, 2006
Palágyi Zs; Linka B; Papp T; Vágvölgyi Cs: Isolation and characterization of Xanthophyllomyces dendrorhous mutants with altered carotenoid content, Acta Aliment. Hung. 35, 223-228., 2006
Takó M; Linka B; Papp T; Vágvölgyi Cs: A novel β-glucosidase gene from Rhizomucor miehei, ECFG-8. Vienna, Austria. Abstracts 257., 2006
Galgóczy L; Papp T; Leiter É; Pócsi I; Vágvölgyi Cs: Interactions between statins and Penicillium chrysogenum antifungal protein (PAF) to inhibit the germination of sporangiospores of different sensitive Zygomycetes, FEMS Microbiol. Lett. (accepted), 2007




 

Events of the project

  
2024-11-15 11:00:12
Kutatóhely váltás
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: Mikrobiológiai Tanszék (Szegedi Tudományegyetem), Új kutatóhely: Biotechnológiai Tanszék (Szegedi Tudományegyetem).



Back »