Less is more: genome-reduced Bacillus subtilis for protein production

Minder is meer: genoom-gereduceerde miniBacillus voor eiwitproductie

Bacteriën worden tegenwoordig veel gebruikt als cellulaire fabriekjes voor de aanmaak van industriële enzymen en farmaceutische producten die vervuilende chemische processen vervangen en belangrijk zijn voor de gezondheid van mens en dier. Met de huidige productiestammen is het echter moeilijk om aan alle maatschappelijke behoeftes te voldoen. Bacteriële genoom-modificatie biedt mogelijkheden om nieuwe stammen met gewenste eigenschappen te ontwikkelen. In haar proefschrift beschrijft Aguilar Suarez onderzoek naar stammen van de populaire bacteriële cel-fabriek Bacillus subtilis met een geminimaliseerd genoom. Deze ongevaarlijke bodembacterie wordt veel gebruikt voor de industriële productie van enzymen en vitamines.

De resultaten laten zien dat stammen die 26%, 31% of zelfs 35% van het genoom missen, in staat zijn om antigenen te produceren van de belangrijke ziekteverwekker Staphylococcus aureus, beter bekend als ‘de ziekenhuisbacterie’. Dit is een belangrijk resultaat, omdat het mogelijkheden biedt dergelijke ‘midi- en miniBacillus-stammen’ te gebruiken voor grootschalige vaccin-productie, iets dat niet mogelijk is met de huidige productiestammen. Om de cellulaire veranderingen in midi- en miniBacillus-stammen beter te begrijpen, werden hun eiwitsamenstelling en metabole eigenschappen onderzocht. Dit liet zien dat deze nieuwe stammen beter in staat zijn om eiwitten te synthetiseren en uit te scheiden, terwijl ze minder last hebben van de zogenaamde ‘eiwitproductie-stress’. De verbeterde uitscheiding maakt het eenvoudiger om eiwitproducten te zuiveren. Bovendien bleken sommige midiBacillus-stammen beter kweekbaar in een fermentor.

Samenvattend laten de verkregen resultaten zien dat genoom-gereduceerde bacteriën goed inzetbaar zijn als cellulaire fabriekjes om te voldoen aan de steeds verder toenemende vraag naar hoogwaardige enzymen en farmaceutische eiwitten.

CV Rocío Aguilar Suárez Rocío Aguilar Suárez (1988) studeerde Scheikunde, Bacteriologie en Microbiologie aan het National Polytechnic Institute in Mexico City, Mexico en vervolgens Moleculaire Biologie en Biotechnologie aan de Rijksuniversiteit Groningen. Haar promotieonderzoek vond plaats bij de afdeling Medische Microbiologie van het Universitair Medisch Centrum Groningen onder supervisie van Prof. Jan Maarten van Dijl. De titel van zijn proefschrift luidt: Less is more: genome-reduced Bacillus subtilis for protein production.

Proefschrift: http://hdl.handle.net/11370/c16a966e-5a60-42a2-9333-50ca6fb3a384