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Main Title: Kombinierte Expression von Weizenspeicherproteinen in der Hefe Saccharomyces cerevisiae
Translated Title: Development of gluten-like polymers by means of heterologous Expression of wheat storage proteins in the yeast Saccharomyces cerevisiae
Author(s): Müller, Matthias
Advisor(s): Stahl, Ulf
Granting Institution: Technische Universität Berlin, Fakultät III - Prozesswissenschaften
Type: Doctoral Thesis
Language: German
Language Code: de
Abstract: Nur Mehle aus Getreiden der Familie Triticeae bilden beim Anteigen ein Netzwerk mit viskoelastischen und kohäsiven Eigenschaften aus, wodurch nach Gär- und Backprozeß ein Gebäck mit elastischer Krume entsteht. Für die Ausbildung derartiger Netzwerke sind die Speicher- bzw. Glutenproteine verantwortlich. Backwaren aus Mehlen anderer Getreide (z.B. Mais) bilden hingegen kein Glutennetzwerk aus und daher auch keine elastische Krume. Um Mehle nicht backfähiger Getreide durch Anreicherung von Glutenproteinen backfähig zu machen, wurde in Hefe (S. cerevisiae) ein System entwickelt, verschiedene Glutenproteine aus Weizen in Kombination zu exprimieren, um ein glutenähnliches-Netzwerk zu produzieren. Hierzu wurde ein Set integrativer Vektoren konstruiert, mit dem vier zur Netzwerkbildung notwendige aus Weizen isolierte Glutenproteingene (LMW6, ein modifiziertes LMWa3 als Gliadinersatz, sowie die Gene HMW 1Dx5 und HMW 1Dy10) stabil in die -Sequenzen des Genoms von S. cerevisiae integriert wurden. Durch anschließende Kreuzung der rekombinanten Hefen, gelang es erstmals, vier verschiedene zur Bildung eines Gluten-Netzwerkes notwendige Proteine in einem Organismus zeitlich parallel heterolog zu exprimieren. Es konnte gezeigt werden, dass die heterolog exprimierten Speicherproteine in einem Netzwerk vorliegen. Die hier entwickelten rekombinanten Hefen stellen daher einen leistungsfähigen Ansatz zur industriellen Produktion dar.
Only flour made from cereals of the family Triticeae are able to build a polymer with viskoelastic and cohesive properties which results, after the fermentation and baking process, in pastries with elastic crumb. Storage proteins, which are also known as gluten proteins, are responsible for the development of such networks. Pastries made of flours from other cereals (e.g. maize), on the other hand, do not build up any network and hence have no elastic crumb. To render flours of non-baking-capable cereals capable of baking by enriching with gluten proteins, a system was developed to produce gluten-like polymers by expression of different wheat gluten proteins in Yeast (S. cerevisiae). A set of vectors was constructed to achieve this goal. These vectors were used for the stable integration of four different gluten protein genes which are the minimum necessary to form a gluten-like network (LMW6, a modified LMWa3 as a Gliadin surrogate as well as the genes HMW 1Dx5 und HMW 1Dy10) into the -sequences in the genome of S. cerevisiae. The creation of the recombinant yeasts was followed by their mating. Due to this, four different gluten proteins which were necessary for the building of a network were heterologous expressed in parallel in one organism for the first time. Analysis of the heterologous expressed proteins revealed that they occur in a network. This system hence imposes an efficient promise for industrial production.
URI: urn:nbn:de:kobv:83-opus-12353
http://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/1609
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-1312
Exam Date: 9-Feb-2006
Issue Date: 6-Mar-2006
Date Available: 6-Mar-2006
DDC Class: 570 Biowissenschaften; Biologie
Subject(s): Expression
Gluten
Hefe
Netzwerk
Zöliakie
Celiac
Expression
Gluten
Network
Yeast
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Appears in Collections:Technische Universität Berlin » Fakultäten & Zentralinstitute » Fakultät 3 Prozesswissenschaften » Institut für Biotechnologie » Publications

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