Aminosäuren sind lebenswichtige Bausteine für Proteine und spielen eine entscheidende Rolle in vielen biologischen Prozessen. Die industrielle Biotechnologie nutzt Mikroorganismen, um diese wertvollen Verbindungen effizient herzustellen. Ein Forscherteam der acib GmbH hat sich nun einer besonderen Aminosäure gewidmet: Isoleucin. Isoleucin Produktion in Mikroorganismen ist ein komplexer Prozess, der in der Natur auf zwei verschiedene Wege geschieht.
Die Wissenschaftler haben einen neuen Weg gefunden, um in dem Mikroorganismus Methanothermobacter marburgensis Isoleucin herzustellen. Sie veränderten dessen Erbgut gezielt. Durch diese genetischen Veränderungen konnten sie den Stoffwechsel des Mikroorganismus so umprogrammieren, dass er Isoleucin ausschließlich aus der Aminosäure Threonin herstellen kann. Das bedeutet, dass ein einziger Ausgangsstoff genügt, um das gewünschte Produkt zu erhalten.
Die entwickelten Mikroorganismen wuchsen gut und produzierten erfolgreich Isoleucin, wobei Threonin der einzige Vorläufer war. Diese innovative Methode vereinfacht den Produktionsprozess erheblich und könnte die Kosten für die Herstellung von Isoleucin senken. Da Isoleucin ein wichtiger Bestandteil von Proteinen ist, hat diese Entwicklung Potenzial für verschiedene Anwendungen, beispielsweise in der Lebensmittel- und Futtermittelindustrie sowie in der pharmazeutischen Produktion. Darüber hinaus zeigt dieser Ansatz, wie gezielte Genveränderungen Stoffwechselwege in Mikroorganismen optimieren können, was auch für die Produktion anderer wertvoller Substanzen relevant ist und zu nachhaltigeren biotechnologischen Verfahren beitragen kann.