Die meisten Speisepilze gehören zu den Basidiomyceten. Neben ihrer Rolle als Nahrungsquelle haben sie auch ein erhebliches biotechnologisches Potential. Sie sind mit ihren Enzymen in der Lage durch Weiß- und Braunfäule Lignin und Cellulose im toten Holz zu zersetzen. Einige dieser Enzyme werden bereits industriell genutzt und die Pilze sind deswegen von großem wirtschaftlichen und wissenschaftlichen Interesse im Bereich der nachhaltigen Biotechnologie und der Nutzung erneuerbarer Ressourcen.In dieser Studie wurde das Transkriptom des mit dem Austernseitling Pleurotus ostreatus verwandten Weißfäulepilzes Pleurotus sapidus mittels RNA-Sequenzierung analysiert. Der Pilz wurde dafür in Submers- und Emerskulturen mit Rapsstroh als Kohlenstoffquelle kultiviert und an vier Zeitpunkten untersucht. Die Sequenzierung ergab 20,58 Millionen paired-end reads (2x150 bp lang). Die Transkripte wurden de novo assembliert und mittels des Genoms des verwandten P. ostreatus annotiert. Von 30.680 Contigs wurden 4.551 an unterschiedlichen Zeitpunkten der Kultivierung differentiell transkribiert. Der Schwerpunkt der Analyse lag dabei auf Enzymen, wie Peroxidasen, Laccasen und H2O2-produzierenden Enzymen, die am Ligninabbau beteiligt sind. Die Änderungen in der Transkription entsprechender Gene wurden bei einigen Genen zusätzlich mittels RT-qPCR validiert. Übereinstimmungen zwischen RNA-Seq und RT-qPCR Ergebnissen wurden vor allem bei stärker transkribierten Genen festgestellt. Zusätzlich wurden mehrere Enzymaktivitätsassays durchgeführt. Die am stärksten transkribierten Peroxidasen waren vp2, vp3 und mnp3, die vor allem in Emerskulturen zusammen mit H2O2-produzierenden Enzymen höhere Transkriptionsraten aufwiesen.Neben der Transkriptomanalyse von P. sapidus wurde der Pilz Coprinopsis cinerea mit dem Gen einer Arylalkoholoxidase (AAO) aus P. sapidus transformiert. Bei AAO handelt es sich um ein Enzym, das H2O2 generiert, das für die Reaktion von Peroxidasen benötigt wird. In P. sapidus wurde relativ wenig natives AAO exprimiert. Für die Transformation wurde ein Vektor mit gpdII-Promotor und aao samt nativer Signalpeptidsequenz mittels homologer Rekombination in Saccharomyces cerevisiae erzeugt. Die AAO wurde in C. cinerea erfolgreich heterolog exprimiert und sekretiert. Es handelte sich dabei um die erste erfolgreiche rekombinante Produktion einer AAO in einem Basidiomyceten bzw. um die erste heterologe Expression einer Oxidase in C. cinerea. Das Enzym wurde gereinigt, und mittels SDS-PAGE, Western Blot und Peptidmassenfingerprint untersucht. Die Glykosylierung, die 11% des Molekulargewichtes betrug, entsprach der Glykosylierung nativer AAOs verwandter Pilze. Die AAO wurde biochemisch charakterisiert indem die Kinetik des Enzyms nach Michaelis-Menten, der isoelektrische Punkt, sowie pH und Temperaturoptima bestimmt wurden. pH-Optimum lag bei pH 5 und pI bei 4,2. Die Enzymkinetik ähnelte der von AAOs aus verwandten Pilzen. Die AAO aus P. sapidus wurde in C. cinerea korrekt prozessiert. In einem Zwei-Enzym-Assay wurde eine DyP-Typ Peroxidase von AAO effektiv mit H2O2 versorgt. Um die Ausbeute an AAO zu erhöhen, wurden verschiedene Kulturmedien und Kultivierungsbedingungen getestet. Mit dem Einsatz des modifizierten Kjalke-Mediums konnte die Enzymaktivität im Kulturüberstand um das Fünffache gesteigert werden. Die Kultivierung im akustischen Resonanzmischer brachte dagegen keine Vorteile im Vergleich zur Kultivierung in Schüttelkolben oder Bioreaktor. Insgesamt erwies sich C. cinerea als eine vielversprechende Plattform für die heterologe Expression pilzlicher Enzyme.
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