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News: Manipulierte Hefe erzeugt Steroide

Wissenschaftler haben Hefe genetisch derart umprogrammiert, daß sie ein menschliches Steroid produziert. Diese neue Methode, beschrieben in der Februarausgabe 1998 von Nature Biotechnology , könnte zur industriellen Erzeugung von Steroiden eingesetzt werden. Steroide sind natürliche Substanzen, die zum Beispiel zur Bekämpfung von Krebs und Entzündungen oder als Bestandteil von empfängnisverhütenden Mitteln eingesetzt werden können. Außerdem kosten sie weniger als Produkte, die durch traditionelle chemische Synthese hergestellt werden.
Das Steroid Progesteron hilft eine Schwangerschaft aufrechtzuerhalten: nehmen es nicht-schwangere Frauen ein, dann überlistet es den Körper, so daß kein Eisprung stattfindet. Obwohl die Synthese von Progesteron-erzeugenden Enzymen im Reagenzglas und in Säugetierzellkulturen schon durchgeführt wird, sind diese Methoden der Herstellung ineffizient und teuer. Nun ist es Denis Pompon und seinen Kollegen am Zentrum für Molekulargenetik der nationalen französischen Forschungsagentur CNRS in Paris in Zusammenarbeit mit Hoechst-Marion-Roussel und Transgene gelungen, Backhefe so umzuprogrammieren, daß von ihr Progesteron und seine Vorstufe Pregnenolon erzeugt werden.

Durch Inaktivierung eines Gens der Hefe beendeten die Forscher die Produktion eines Hefesteroids, genannt Ergosterol. Statt dessen sammelt sich seine Vorstufe an. Zusätzlich fügten sie ein Pflanzengen ein, das ein Enzym produziert, welches diese Vorstufen in eine cholesterinähnliche Substanz umwandelte, eine Progesteron-Vorstufe. Drei Kuhgene lieferten Enzyme und Cofaktoren, durch die aus dem cholesterinähnlichen Stoff Pregnenolon erzeugt wird. Schließlich wandelte ein Enzym, das von einem menschlichen Gen codiert worden war, das Pregnenolon in Progesteron um.

Innerhalb von 4 Tagen produzierte die hefeartige Suppe 60 bis 100 mg Pregnenolon pro Liter und geringere Mengen Progesteron. „Diese Leistung markiert einen Meilenstein in der Erzeugung von Steroidhormonen durch Mikroorganismen“, sagt Michael Waterman, Biochemiker am Vanderbilt University Medical Center in Nashville, Tennessee. Mit einem weiteren Schritt, sagt Pompon, könnte der Ertrag noch weiter erhöht werden, um „industriellen Forderungen nach einer wirtschaftlichen Konkurrenz für die chemische Synthese“ gerecht zu werden.

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