Attila Teleki

Ein wichtiges Ziel moderner Biotechnologie ist die Entwicklung mikrobieller Produktionsstämme zur Überproduktion industriell relevanter Stoffwechselprodukte. Die rationale Optimierung metabolischer Netzwerke stellt allerdings aufgrund der zugrundeliegenden komplexen Regulationsmechanismen nach wie vor eine große Herausforderung dar. Das Ziel meiner Arbeit liegt in der Überführung/Ergänzung bisheriger qualitativ-mechanistischer Erkenntnisse in ein umfassendes Verständnis der in vivo Regulation relevanter Stoffwechselwege. Die absolute LC/MS-basierte Analyse intrazellulärer Metabolite erlaubt die Erfassung dynamischer Anreicherungsprofile und ermöglicht den direkten Zugang zu in vivo Kinetiken und metabolischen Regulationsmechanismen in prozessnahen Bedingungen. Anhand metabolischer Fluss- (MFA) und Kontrollanalysen (MCA) können somit Stoffflussverteilungen sowie lokale und globale Kontrollkoeffizienten abgeleitet werden. Hierdurch können Potentiale zur rationalen Stammentwicklung ermittelt werden.

An important goal of modern biotechnology is the development of industrial microbial producers. Due to underlying complex regulatory mechanisms rational optimizing of metabolic networks is still a great challenge. A key objective of my work is the transformation of qualitative mechanistic knowledge in an extensive quantitative understanding of in vivo metabolic control of relevant pathways. Intracellular metabolite concentrations and time-dependent profiles are measured using absolute LC-MS analysis. A special focus lies in the implementation and validation of experimental strategies. That would subsequently enable the estimation of flux distributions and control coefficients under different production-relevant conditions using metabolic flux analysis (MFA) and control analysis (MCA). Finally the obtained data allows the identification of targets for a subsequent rational strain design.