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Original title:
Genetic code engineering with methionine analogs for synthetic biotechnology 
Translated title:
Engineering des genetischen Codes mit Methioninanaloga für Synthetische Biotechnologie 
Year:
2010 
Document type:
Dissertation 
Institution:
Fakultät für Chemie 
Advisor:
Budisa, Nediljko (Prof. Dr.) 
Referee:
Budisa, Nediljko (Prof. Dr.); Kiefhaber, Thomas (Prof. Dr.) 
Language:
en 
Subject group:
BIO Biowissenschaften; CHE Chemie; CIT Chemie-Ingenieurwesen, Technische Chemie, Biotechnologie; NAT Naturwissenschaften (allgemein) 
Keywords:
synthetic biology, genetic code engineering, industrial biotechnology, lipase, methionine 
Translated keywords:
Synthetische Biologie, Genetic Code Engineering, Industrielle Biotechnologie, Lipase, Methionin 
Abstract:
The lipase from the thermophilic anaerobic bacterium Thermoanaerobacter thermohydrosulfuricus expressed in E. coli was used as a model protein for studies on genetic code engineering. All methionine residues in the protein were replaced with different amino acid analogs. The resulting protein congeners showed remarkable differences in enzyme activity when compared to the parent lipase. Additionally, the first efforts toward the development of a method for the position-specific replacements of Met residues are described. To this end, the host methionyl-tRNA synthetase (MetRS) along its cognate initiator tRNAfMet can be used to initiate protein synthesis, while an exogenous MetRS:tRNAMet pair is used to translate internal AUG codons more efficiently. The goal is to design biocatalysts with differential decoding at the N-terminus and internal positions for applications in biotechnology. 
Translated abstract:
Die Lipase aus Thermoanaerobacter thermohydrosulfuricus exprimierte in E. coli diente als Modellprotein für Studien im Bereich des genetischen Codes Engineering. Dabei wurden sämtliche Methioninreste des Proteins durch unterschiedliche Analoga ersetzt. Die resultierenden Proteinkongenere wiesen jeweils einen bemerkenswerten Unterschied in Bezug auf die Enzymaktivität verglichen mit der Lipase auf. Des Weiteren werden erste Arbeiten zur Methodenentwicklung des positionsspezifischen Einbaus von Methioninanaloga beschrieben. Zu diesem Zweck kann die methionyl-tRNA synthetase (MetRS) des Wirts gemeinsam mit der dazugehörigen tRNAfMet für die Initiation der Proteinbiosynthese und ein exogenes MetRS:tRNAMet-Paar für die Translation der internen AUG-Codons genutzt werden. Das Ziel ist die Herstellung von Biokatalysatoren mit unterschiedlichen Dekodierungen an N-Terminus und internen Positionen für Anwendungen in Biotechnologie. 
Oral examination:
30.07.2010 
Pages:
194 
Last change:
16.08.2010