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- Original title:
- Rapid Media Transition for Metabolic Control Analysis of Fed-Batch Fermentation Processes
- Translated title:
- Schneller Nährmedienwechsel zur metabolischen Analyse von Zellen in Produktionsprozessen
- Author:
- Link, Hannes Peter
- Year:
- 2009
- Document type:
- Dissertation
- Faculty/School:
- Fakultät für Maschinenwesen
- Advisor:
- Weuster-Botz, Dirk (Prof. Dr.)
- Referee:
- Sauer, Uwe (Prof. Dr.)
- Language:
- en
- Subject group:
- CIT Chemie-Ingenieurwesen, Technische Chemie, Biotechnologie
- Keywords:
- Metabolic Control Analysis, Fed-Batch Process, Central Metabolism
- Translated keywords:
- Metabolische Kontrollanalyse, Zulaufverfahren, Zentralstoffwechsel
- Abstract:
- Identification of limiting capacities in metabolism of a producer strain is currently not possible in biotechnological production processes. In this work, a new experimental approach was developed to separate micro-organisms during a bioprocess and analyse them in a bioreactor operated in parallel. In short-term experiments of several minutes metabolic disturbances are induced in the perturbation reactor and the biological response is captured quantitatively by metabolic flux and metablome analyses. Using kinetic modeling of intracellular metabolism and sensitivity analysis, the approach revealed for the first time the control structure of central metabolism of Escherichia coli under conditions of a fed-batch process.
- Translated abstract:
- Die Identifikation von Engpässen im Stoffwechsel von Produktionsorganismen ist bisher nicht in biotechnologischen Produktionsprozessen möglich. In dieser Arbeit wurde ein neuer experimenteller Ansatz entwickelt, um Mikroorganismen während eines biotechnologischen Prozesses entnehmen und in einem parallel betriebenen Bioreaktor untersuchen zu können. Über Kurzzeitexperimente von wenigen Minuten werden im Messreaktor verschiedene Stoffwechselsituationen initiiert und die biologischen Antworten mit Hilfe von Stofffluss- und Metabolomanalysen quantitativ erfasst. Mit Hilfe eines kinetischen Modells des intrazellulären Stoffwechsels und einer Sensitivitätsanalyse konnte damit erstmalig die Kontrollstruktur des Zentralstoffwechsels in Escherichia coli während einer Kultivierung im Zulaufverfahren bestimmt werden.
- WWW:
- https://mediatum.ub.tum.de/?id=796895
- Date of submission:
- 01.07.2009
- Oral examination:
- 23.09.2009
- Pages:
- 206
- Urn (citeable URL):
- https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bvb:91-diss-20090923-796895-1-6
- Last change:
- 30.10.2009
BibTeX