Development and application of a method for quantitative metabolome analysis of various production strains

Abstract

Im Rahmen der Dissertation wurde eine Methode zur Quantifizierung der Metabolite des zentralen Kohlenstoffwechsels von Mikroorganismen entwickelt. Die Methode wurde genutzt um das Metabolom verschiedenster Produktionsstämme im nanomolaren Bereich zu analysieren. Bei der Analyse der Daten wurden Ergebnisse aus Metabolom- und Fluxomforschung kombiniert, um einen ganzheitlichen Ansatz zu schaffen. Auf diese Weise konnte unter anderem der Einfluss verschiedener Kultiverungsverfahren auf das Energielevel von E. coli untersucht werden. Weitere Messungen untersuchten den Einfluss von genetischen Veränderungen, Stress und unterschiedlichen C-Quellen auf den zentralen Kohlenstoffwechsel von weiteren Mikroorganismen.

The present work describes the development of a analytical method to quantify the metabolites of the central carbon metabolism of microorganisms. The method was used to analyze the metabolome of various production strains in the nanomolar range. The combination of metabolome and fluxome data allowed a wholistic analysis of the measured data. The apporach was used to analyze the influence of different cultivation modes on the adenylate energy charge of E. coli. Furthermore, the influence of genetic modifications, stress or different carbon sources on the central carbon metabolism of other production strains was analyzed by applcation of the developed method.