@phdthesis{Tillich2015, author = {Tillich, Ulrich M.}, title = {Adaptive Evolution und Screening bei Cyanobakterien - Erzeugung und Untersuchung von Thermotoleranz in Synechocystis sp. PCC 6803}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:526-opus4-18307}, school = {Technische Hochschule Wildau}, pages = {135}, year = {2015}, abstract = {Ziel dieser Arbeit war die Erh{\"o}hung der Temperaturtoleranz des Cyanobakteriums Synechocystis sp. PCC 6803 mittels ungerichteter Mutagenese und adaptiver Evolution. Trotz des erneuten Interesses an Cyanobakterien und Mikroalgen in den letzten Jahren, gibt es nur relativ wenige aktuelle Studien zum Einsatz dieser Methoden an Cyanobakterien. Zur Analyse eines mittels Mutagenese erzeugten Gemischs an St{\"a}mmen, ist es von großem Vorteil Hochdurchsatz-Methoden zur Kultivierung und zum Screening einsetzen zu k{\"o}nnen. Auf Basis eines Pipettierroboters wurde solch eine Plattform f{\"u}r phototrophe Mikroorganismen neu entwickelt und folgend stetig verbessert. Die Kultivierung erfolgt in 2,2ml Deepwell-Mikrotiterplatten innerhalb einer speziell angefertigten Kultivierungskammer. Sch{\"u}ttelbedingungen, Beleuchtung, Temperatur und CO2-Atmosph{\"a}re sind hierbei vollst{\"a}ndig einstellbar.Die Plattform erlaubt semi-kontinuierliche Kultivierungen mit automatisierten Verd{\"u}nnungen von hunderten Kulturen gleichzeitig. Automatisierte Messungen des Wachstums, des Absorptionsspektrums, der Chlorophyllkonzentration, MALDI-TOF-MS sowie eines neu entwickelten Vitalit{\"a}tsassays wurden etabliert. F{\"u}r die Mutagenese wurden die Letalit{\"a}t- und die nicht-letale Punktmutationsrate von ultravioletter Strahlung und Methylmethansulfonat f{\"u}r Synechocystis charakterisiert. Synechocystis wurde mit den so ermittelten optimalen Dosen mehrfach behandelt und anschließend einer in vivo Selektion unterzogen. Somit wurde dessen Temperaturtoleranz um bis zu 3°C erh{\"o}ht. {\"U}ber die Screeningplattform wurden die thermotolerantesten monoklonalen St{\"a}mme identifiziert. Nach einer Validierung wurde das vollst{\"a}ndige Genom der St{\"a}mme sequenziert. Hierdurch wurden erstmals Mutationen in verschiedenen Genen mit der Langzeittemperaturtoleranz von Synechocystis in Verbindung gebracht. Bei einigen dieser Gene ist es sehr unwahrscheinlich, dass sie mittels anderer Verfahren h{\"a}tten identifiziert werden k{\"o}nnen.}, language = {de} }