Improving carotene production in zygomycetous fungi  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
48537
Type PD
Principal investigator Papp, Tamás
Title in Hungarian Karotinok termeltetésének befolyásolása és fokozása járomspórás gombákban
Title in English Improving carotene production in zygomycetous fungi
Panel Genetics, Genomics, Bioinformatics and Systems Biology
Department or equivalent Department of Biotechnology and Microbiology (University of Szeged)
Starting date 2004-10-01
Closing date 2007-09-30
Funding (in million HUF) 18.203
FTE (full time equivalent) 0.00
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
A pályázati program célja karotintermelő járomspórás gombák, mindenekelőtt a Mucor circinelloides, karotin bioszintézisének módosítása volt rekombináns technikák alkalmazásával. A kutatási program részeként vizsgáltuk a karotin túltermeltetés lehetőségeit, pl. a gén dózis hatás elve alapján, és új, értékes karotinoid származékok (pl. asztaxantin, kantaxantin és más xantofillok) termelésére alkalmas törzseket próbáltunk előállítani és jellemezni. A kutatási program során izoláltuk és részletesen jellemeztük a Rhizomucor miehei HMG-KoA reduktáz, valamint a M. circinelloides izopentenil pirofoszfát izomeráz génjét. A mevalonsav-izoprén bioszintézis út módosítására alkalmas transzformációs vektorokat készítettünk, melyekkel sikerült karotin túltermelő mutánsokat létrehozni, mind autonóm replikatív, mind integratív transzformációval. Bakteriális béta-karotin ketoláz gént gombában expresszáltatva xantofilltermelő M. circinelloides törzseket készítettünk és vizsgáltuk asztaxantin, kantaxantin és más karotinoidok termeltetésének lehetőségét. Mintegy 30 gombafajt reprezentáló természetes izolátumok karotinoid összetételét is elemeztük és új potenciális termelő mikrobákat azonosítottunk. Új módszereket dolgoztunk ki a járomspórás gombák transzformációjára és a karotintermelés elemzésére vonatkozóan. A kidolgozott eljárások, a létrehozott nagyszámú expressziós vektor és a módosított gombatörzsekből létrehozott mutánspark a további alap- és alkalmazott kutatások alapját képezhetik.
Results in English
The aim of the project was the modification of the carotenoid production of Zygomycetes fungi, especially of Mucor circinelloides, using recombinant techniques. Possibilities of the development of carotene superproducing strains based on the over-expression of the mevalonate-isoprenoid pathway were examined. Experiments to develop and characterize strains able to produce new carotenoids, such as astaxanthin, canthaxanthin and other xanthophylls were also performed. In the frame of the study, HMG-CoA reductase gene of Rhizomucor miehei and isopentenyl pyrophosphate isomerase gene of M. circinelloides were cloned and functionally analysed. Several expression vectors useful to modify the mevalonate-isoprenoid biosynthetic pathway were constructed and strains overproducing different carotenoids were successfully created with them (via both autoreplicative and integrative transformation systems). M. circinelloides strains producing different xanthophylls were developed via heterologous expression of bacterial beta-carotene ketolases. Carotenoid production of isolates representing about 30 Zygomycetes species was analysed in detail identifying strains as potential new producers. New methods were elaborated for the genetic transformation of Zygomycetes and for the analysis of their carotenoid production. The new methods, the transformation vectors and the modified strains developed during the project can be used in the further basic and applied studies.
Full text http://real.mtak.hu/1827/
Decision
Yes





 

List of publications

  
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
Palágyi Zs; Papp T; Takó M; Nagy Á; Pesti M; Vágvölgyi C: 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
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. 270: 109–115, 2007
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
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, 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
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
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
Nyilasi I; Papp T; Nagy E; Vágvölgyi Cs: Applicability of the Agrobacterium-mediated transformation in Zygomycetes, Acta Microbiol. Hung. 53, 324-325, 2006
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; 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
Vágvölgyi Cs; Takó M; Linka B; Nyilasi I; Nagy E; Papp T: Comparison of Candida species on the basis of their phospholipase D sequences, ECFG-8. Vienna, Austria. Abstracts 427., 2006
Takó M; Linka B; Papp T; Vágvölgyi Cs: A novel β-glucosidase gene from Rhizomucor miehei., ECFG-8. Vienna, Austria. Abstracts 257., 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
Péteri Zs; Barta K; Csernetics Á; Vágvölgyi Cs; Papp T: Cloning and partial sequence analysis of the Gilbertella persicaria farnezyl pyrophosphate synthase gene., Acta Microbiol. Immunol. Hung. 54: 101., 2007
Papp T; Iturriaga EA; Csernetics Á; Eslava AP; Vágvölgyi Cs: Improvement of the carotene production in Zygomycetes fungi., Eurofungbase, Wageningen, The Netherlands, Abstracts 24., 2007
Papp T; Csernetics Á; Szekeres A; Iturriaga EA; Eslava AP; Vágvölgyi Cs: Modification of Mucor circinelloides for production of oxygenated beta-carotene derivatives., Power of microbes in industry and environment, Zadar, Croatia Abstracts 62., 2007
Papp T; Iturriaga EA; Csernetics Á; Szekeres A; Eslava AP; Vágvölgyi Cs: Production of oxygenated beta-carotene derivatives by modified Mucor circinelloides., ECFG-09 Edinburgh, United Kingdom (accepted), 2008
Papp T; Csernetics Á; Szekeres A; Vágvölgyi Cs: Carotenoid content of different species belonging to the class Zygomycetes., ECFG-09 Edinburgh, United Kingdom (accepted), 2008
Papp T; Csernetics Á; Nagy G; Szekeres A; Vágvölgyi Cs: Integrative transformation systems in Zygomycetes., 4th Hungarian Mycological Conference, Debrecen, Hungary (accepted), 2008
Nyilasi I; Papp T; Csernetics Á; Vágvölgyi Cs: Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation: a new technique for genetic modification of Zygomycetes, 4th Hungarian Mycological Conference, Debrecen, Hungary (accepted), 2008
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
Iturriaga EA; Papp T; Breum J; Arnau J; Eslava AP: Strain and culture conditions improvement for β-carotene production in Mucor, Microbial Processes and Products, Methods in Biothenology series – Vol. 18, 2005
Nyilasi I; Ács K; Papp T; Vágvölgyi Cs: Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation of Mucor circinelloides, Folia Microbiologica. 50, 415-420, 2005
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
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
Csernetics Á; Beáta L; Vágvölgyi Cs; Papp, T:: Increased carotenoid content of Xanthophyllomyces dendrorhous cultivated in plant oil supplemented media., Acta Biol. Szeged. 51: 43-46, 2007
Vágvölgyi Cs; Manczinger L; Krisch J; Takó M; Papp T: New microbial enzymes: Clues for environment friendly biorefinery technologies., Acta Biol. Szeged. 51: 43-46, 2007
Blaskó A; Belágyi J; Dergez T; Deli J; Papp G; Papp T; Vágvölgyi Cs; Pesti M: Investigation of plasma membrane dynamics of Xanthophyllomyces dendrorhous by EPR and the effect of various carotenoids., Eur. Biophys. J. Biophy. (accepted, in press), 2008
Nyilasi I; Papp T; Csernetics Á; Krizsán K; Nagy E; Vágvölgyi Cs: High-affinity iron permease (FTR1) gene sequences-based molecular identification of clinically important Zygomycetes., Clin Microbiol Inf (accepted, in press) Published online; doi: 10.1111/j.1469-0691.2007.01932.x, 2008
Nyilasi I; Papp T; Csernetics Á; Vágvölgyi Cs: Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation of the zygomycete fungus, Backusella lamprospora., J. Basic Microbiol. 48: 59-64., 2008




 

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 »