Niels Hempel - Academia.edu (original) (raw)
Papers by Niels Hempel
Analysesoftware und Internetdienste 4. Ergebnisse 4.1. Suche nach Interaktionspartnern von regula... more Analysesoftware und Internetdienste 4. Ergebnisse 4.1. Suche nach Interaktionspartnern von regulatorischen Komponenten des Ethanol-oxidierenden Systems von P. aeruginosa 4.2. Inaktivierung der Gene der Fe-ADH (PA1146, PA1991 und PA5186), der Sensorkinase PA3271 und des Responseregulators PA2572 4.2.1. PCR-Amplifizierung der Gene und Klonierung in den Vektor pEX18Ap 4.2.2. Unterbrechung der Gene durch die Km r-Kassette 4.2.3. Nachweis des Einfach-und des Doppel-Crossovers 4.3. Wachstum von P. aeruginosa auf verschiedenen C-Quellen 4.3.1. Untersuchungen zum Einfluss der inaktivierten Gene auf das Wachstum 4.3.2. Analyse des Wachstums bei inaktivierter Fe-ADH PA1991 oder/ und inaktivierter Sensorkinase PA1992 4.3.3. Komplementation der Mutanten NH1, SH1 und NH2 4.4. Transkription der Strukturgene exaA, exaBC und pqqAB 4.4.1. Untersuchungen zum Einfluss inaktivierter Gene 4.4.2. Komplementation der Mutation in PA1991 4.4.3. Einfluss der inaktivierten Fe-ADH PA1991 oder der inaktivierten 75 Sensorkinase PA1992 auf die Promotoraktivitäten von exaA, exaBC und pqqAB 4.4.3.1. Einfluss von konstitutiv exprimierten ExaDE 4.4.3.2. Einfluss von konstitutiv exprimiertem AgmR 4.4.4. Einfluss von konstitutiv exprimierter Fe-ADH PA1991 und Sensorkinase PA1992 bei inaktiviertem Responseregulator PA3604 4.5. Transkription der Regulationsgene PA3604, agmR und exaDE des Ethanoloxidierenden Systems von P. aeruginosa 4.5.1. Vergleichende Untersuchungen zum Einfluss der Fe-ADH PA1991 und der Sensorkinase PA1992 4.5.2. Transkription des Responseregulators PA3604 4.5.3. Transkription des Responseregulators AgmR 4.5.4. Transkription des Zweikomponentensystems ExaDE 4.6. Transkription weiterer potentieller Regulationsgene des Ethanoloxidierenden Systems von P. aeruginosa 4.6.1. PCR-Amplifizierung der Promotorbereiche und Klonierung in den Vektor pQF50 4.6.2. Untersuchungen zum Einfluss der Substrate Succinat oder Ethanol auf die Transkription der potentiellen Regulationsgene 4.6.3. Analyse der Transkription der Fe-ADH (PA1146, PA1991 und PA5186) 4.6.3.1. Einfluss von unterschiedlichen C-Quellen auf die Transkription der Fe-ADH 4.6.3.2. Einfluss von inaktivierten Genen auf die Transkription der Fe-ADH 4.7. Untersuchungen zum funktionellen Zusammenhang der Fe-ADH PA1991 und der Sensorkinase PA1992 4.7.1. Die Gene PA1991 und PA1992 bilden ein Operon 4.7.1.1. Transkriptionsanalyse beider Gene 4.7.1.2. Nachweis einer gemeinsamen mRNA 4.7.2. Überprüfung einer Wechselwirkung auf Proteinebene zwischen der Fe-ADH PA1991 und der Sensorkinase PA1992 4.7.2.1. Das Hefe-Zwei-Hybrid-System 4.7.2.2. PCR-Amplifizierung der Gene und Klonierung in die Vektoren pPC86 und pPC97 4.7.2.3. Test auf Aktivierung der Reportergene 4.8. Enzymaktivitäten der QEDH und einer NAD +-abhängigen Fe-ADH in P. aeruginosa 4.9. Expressionsexperimente der Fe-ADH PA1991 4.9.1. PCR-Amplifizierung des Genes PA1991 und Klonierung in den Vektor pET20b 4.9.2. Versuch der Expression der Fe-ADH PA1991 5. Diskussion 5.1. Herstellung von knockout Mutanten 5.2. Charakterisierung der knockout Mutanten anhand von Wachstumsversuchen 5.3. Einfluss der Fe-ADH PA1991 auf die Transkription von Komponenten des Ethanol-oxidierenden Systems von P. aeruginosa 5.4. Charakterisierung der Wechselwirkung zwischen der Fe-ADH PA1991 und der Sensorkinase PA1992 5.5. Einfluss der Regulationsgene PA3604, agmR und PA1992 auf die Transkription der Fe-ADH PA1991 5.6. Modell der Regulation der Ethanoloxidation in P. aeruginosa
The production of biodiesel from microalgae has various advantages compared to the usage of tradi... more The production of biodiesel from microalgae has various advantages compared to the usage of traditional crops. Carbon dioxide emissions of power plants can be used for cultivation process of microalgae. In this manner carbon dioxide can be fixed and will not be released into the atmosphere. In addition microalgae reach higher biomass productivities on an area basis than traditional crops. For economical production of biodiesel from microalgae optimisation and a more efficient organisation of all process steps are needed.
P. aeruginosa synthetisiert aerob auf Ethanol eine Quinoprotein-Ethanoldehydrogenase (QEDH; kodie... more P. aeruginosa synthetisiert aerob auf Ethanol eine Quinoprotein-Ethanoldehydrogenase (QEDH; kodiert von exaA), eine NAD+-abhängige Acetaldehyd-DH (kodiert von exaB), ein Cytochrom c550 (kodiert von exaC) und den Kofaktor PQQ (kodiert von pqqABCDE). An der Regulation dieser Komponenten ist ein hierarchisch aufgebautes System aus Sensorkinasen und Responsregulatoren beteiligt: Das Zweikomponentensystem ExaDE kontrolliert die Transkription von exaA. Der Responsregulator AgmR steuert die Transkription von exaBC, exaDE und pqqABCDE. Der Responsregulator PA3604 aktiviert als genereller Regulator die Transkription von agmR. Die eisenabhängige ADH kodiert von PA1991 wurde in dieser Arbeit als regulatorisches Enzym zur Induktion des Ethanol-oxidierenden Systems identifiziert. Das Enzym oxidiert 1,3-Propandiol und andere Alkohole. Das Gen PA1991 wurde durch Insertionsmutagenese inaktiviert. Die erzeugte Mutante NH1 konnte auf Ethanol erst nach einer extrem langen lag-Phase wachsen. Das schlec...
The production of biodiesel from microalgae has various advantages compared to the usage of tradi... more The production of biodiesel from microalgae has various advantages compared to the usage of traditional crops. Carbon dioxide emissions of power plants can be used for cultivation process of microalgae. In this manner carbon dioxide can be fixed and will not be released into the atmosphere. In addition microalgae reach higher biomass productivities on an area basis than traditional crops. For economical production of biodiesel from microalgae optimisation and a more efficient organisation of all process steps are needed.
Analysesoftware und Internetdienste 4. Ergebnisse 4.1. Suche nach Interaktionspartnern von regula... more Analysesoftware und Internetdienste 4. Ergebnisse 4.1. Suche nach Interaktionspartnern von regulatorischen Komponenten des Ethanol-oxidierenden Systems von P. aeruginosa 4.2. Inaktivierung der Gene der Fe-ADH (PA1146, PA1991 und PA5186), der Sensorkinase PA3271 und des Responseregulators PA2572 4.2.1. PCR-Amplifizierung der Gene und Klonierung in den Vektor pEX18Ap 4.2.2. Unterbrechung der Gene durch die Km r-Kassette 4.2.3. Nachweis des Einfach-und des Doppel-Crossovers 4.3. Wachstum von P. aeruginosa auf verschiedenen C-Quellen 4.3.1. Untersuchungen zum Einfluss der inaktivierten Gene auf das Wachstum 4.3.2. Analyse des Wachstums bei inaktivierter Fe-ADH PA1991 oder/ und inaktivierter Sensorkinase PA1992 4.3.3. Komplementation der Mutanten NH1, SH1 und NH2 4.4. Transkription der Strukturgene exaA, exaBC und pqqAB 4.4.1. Untersuchungen zum Einfluss inaktivierter Gene 4.4.2. Komplementation der Mutation in PA1991 4.4.3. Einfluss der inaktivierten Fe-ADH PA1991 oder der inaktivierten 75 Sensorkinase PA1992 auf die Promotoraktivitäten von exaA, exaBC und pqqAB 4.4.3.1. Einfluss von konstitutiv exprimierten ExaDE 4.4.3.2. Einfluss von konstitutiv exprimiertem AgmR 4.4.4. Einfluss von konstitutiv exprimierter Fe-ADH PA1991 und Sensorkinase PA1992 bei inaktiviertem Responseregulator PA3604 4.5. Transkription der Regulationsgene PA3604, agmR und exaDE des Ethanoloxidierenden Systems von P. aeruginosa 4.5.1. Vergleichende Untersuchungen zum Einfluss der Fe-ADH PA1991 und der Sensorkinase PA1992 4.5.2. Transkription des Responseregulators PA3604 4.5.3. Transkription des Responseregulators AgmR 4.5.4. Transkription des Zweikomponentensystems ExaDE 4.6. Transkription weiterer potentieller Regulationsgene des Ethanoloxidierenden Systems von P. aeruginosa 4.6.1. PCR-Amplifizierung der Promotorbereiche und Klonierung in den Vektor pQF50 4.6.2. Untersuchungen zum Einfluss der Substrate Succinat oder Ethanol auf die Transkription der potentiellen Regulationsgene 4.6.3. Analyse der Transkription der Fe-ADH (PA1146, PA1991 und PA5186) 4.6.3.1. Einfluss von unterschiedlichen C-Quellen auf die Transkription der Fe-ADH 4.6.3.2. Einfluss von inaktivierten Genen auf die Transkription der Fe-ADH 4.7. Untersuchungen zum funktionellen Zusammenhang der Fe-ADH PA1991 und der Sensorkinase PA1992 4.7.1. Die Gene PA1991 und PA1992 bilden ein Operon 4.7.1.1. Transkriptionsanalyse beider Gene 4.7.1.2. Nachweis einer gemeinsamen mRNA 4.7.2. Überprüfung einer Wechselwirkung auf Proteinebene zwischen der Fe-ADH PA1991 und der Sensorkinase PA1992 4.7.2.1. Das Hefe-Zwei-Hybrid-System 4.7.2.2. PCR-Amplifizierung der Gene und Klonierung in die Vektoren pPC86 und pPC97 4.7.2.3. Test auf Aktivierung der Reportergene 4.8. Enzymaktivitäten der QEDH und einer NAD +-abhängigen Fe-ADH in P. aeruginosa 4.9. Expressionsexperimente der Fe-ADH PA1991 4.9.1. PCR-Amplifizierung des Genes PA1991 und Klonierung in den Vektor pET20b 4.9.2. Versuch der Expression der Fe-ADH PA1991 5. Diskussion 5.1. Herstellung von knockout Mutanten 5.2. Charakterisierung der knockout Mutanten anhand von Wachstumsversuchen 5.3. Einfluss der Fe-ADH PA1991 auf die Transkription von Komponenten des Ethanol-oxidierenden Systems von P. aeruginosa 5.4. Charakterisierung der Wechselwirkung zwischen der Fe-ADH PA1991 und der Sensorkinase PA1992 5.5. Einfluss der Regulationsgene PA3604, agmR und PA1992 auf die Transkription der Fe-ADH PA1991 5.6. Modell der Regulation der Ethanoloxidation in P. aeruginosa
Journal of Bacteriology, 2013
Journal of Applied Phycology, 2012
Microalgae are discussed as an alternative source for the production of biofuels. The lipid conte... more Microalgae are discussed as an alternative source for the production of biofuels. The lipid content compared to cultivation time of used species is the main reason for any choice of a special strain. This paper reviews more analytical data of 38 screened microalgae strains. After the cultivation period, total content of lipids was analysed. The extracted fatty acids were quantified as fatty acid methyl esters by GC analysis. The amino acids were analysed by HPLC. Chlorella sp., Chlorella saccharophila, Chlorella minutissima and Chlorella vulgaris were identified as species with the highest productivity of fatty acids relevant to transesterification reactions. The components were mainly linoleic acid, palmitic acid and oleic acid. To increase productivity of highly saturated fatty acids, cultivation parameters light intensity and temperature were varied. In this manner, the ideal conditions for biodiesel production were defined in this publication.
Analysesoftware und Internetdienste 4. Ergebnisse 4.1. Suche nach Interaktionspartnern von regula... more Analysesoftware und Internetdienste 4. Ergebnisse 4.1. Suche nach Interaktionspartnern von regulatorischen Komponenten des Ethanol-oxidierenden Systems von P. aeruginosa 4.2. Inaktivierung der Gene der Fe-ADH (PA1146, PA1991 und PA5186), der Sensorkinase PA3271 und des Responseregulators PA2572 4.2.1. PCR-Amplifizierung der Gene und Klonierung in den Vektor pEX18Ap 4.2.2. Unterbrechung der Gene durch die Km r-Kassette 4.2.3. Nachweis des Einfach-und des Doppel-Crossovers 4.3. Wachstum von P. aeruginosa auf verschiedenen C-Quellen 4.3.1. Untersuchungen zum Einfluss der inaktivierten Gene auf das Wachstum 4.3.2. Analyse des Wachstums bei inaktivierter Fe-ADH PA1991 oder/ und inaktivierter Sensorkinase PA1992 4.3.3. Komplementation der Mutanten NH1, SH1 und NH2 4.4. Transkription der Strukturgene exaA, exaBC und pqqAB 4.4.1. Untersuchungen zum Einfluss inaktivierter Gene 4.4.2. Komplementation der Mutation in PA1991 4.4.3. Einfluss der inaktivierten Fe-ADH PA1991 oder der inaktivierten 75 Sensorkinase PA1992 auf die Promotoraktivitäten von exaA, exaBC und pqqAB 4.4.3.1. Einfluss von konstitutiv exprimierten ExaDE 4.4.3.2. Einfluss von konstitutiv exprimiertem AgmR 4.4.4. Einfluss von konstitutiv exprimierter Fe-ADH PA1991 und Sensorkinase PA1992 bei inaktiviertem Responseregulator PA3604 4.5. Transkription der Regulationsgene PA3604, agmR und exaDE des Ethanoloxidierenden Systems von P. aeruginosa 4.5.1. Vergleichende Untersuchungen zum Einfluss der Fe-ADH PA1991 und der Sensorkinase PA1992 4.5.2. Transkription des Responseregulators PA3604 4.5.3. Transkription des Responseregulators AgmR 4.5.4. Transkription des Zweikomponentensystems ExaDE 4.6. Transkription weiterer potentieller Regulationsgene des Ethanoloxidierenden Systems von P. aeruginosa 4.6.1. PCR-Amplifizierung der Promotorbereiche und Klonierung in den Vektor pQF50 4.6.2. Untersuchungen zum Einfluss der Substrate Succinat oder Ethanol auf die Transkription der potentiellen Regulationsgene 4.6.3. Analyse der Transkription der Fe-ADH (PA1146, PA1991 und PA5186) 4.6.3.1. Einfluss von unterschiedlichen C-Quellen auf die Transkription der Fe-ADH 4.6.3.2. Einfluss von inaktivierten Genen auf die Transkription der Fe-ADH 4.7. Untersuchungen zum funktionellen Zusammenhang der Fe-ADH PA1991 und der Sensorkinase PA1992 4.7.1. Die Gene PA1991 und PA1992 bilden ein Operon 4.7.1.1. Transkriptionsanalyse beider Gene 4.7.1.2. Nachweis einer gemeinsamen mRNA 4.7.2. Überprüfung einer Wechselwirkung auf Proteinebene zwischen der Fe-ADH PA1991 und der Sensorkinase PA1992 4.7.2.1. Das Hefe-Zwei-Hybrid-System 4.7.2.2. PCR-Amplifizierung der Gene und Klonierung in die Vektoren pPC86 und pPC97 4.7.2.3. Test auf Aktivierung der Reportergene 4.8. Enzymaktivitäten der QEDH und einer NAD +-abhängigen Fe-ADH in P. aeruginosa 4.9. Expressionsexperimente der Fe-ADH PA1991 4.9.1. PCR-Amplifizierung des Genes PA1991 und Klonierung in den Vektor pET20b 4.9.2. Versuch der Expression der Fe-ADH PA1991 5. Diskussion 5.1. Herstellung von knockout Mutanten 5.2. Charakterisierung der knockout Mutanten anhand von Wachstumsversuchen 5.3. Einfluss der Fe-ADH PA1991 auf die Transkription von Komponenten des Ethanol-oxidierenden Systems von P. aeruginosa 5.4. Charakterisierung der Wechselwirkung zwischen der Fe-ADH PA1991 und der Sensorkinase PA1992 5.5. Einfluss der Regulationsgene PA3604, agmR und PA1992 auf die Transkription der Fe-ADH PA1991 5.6. Modell der Regulation der Ethanoloxidation in P. aeruginosa
The production of biodiesel from microalgae has various advantages compared to the usage of tradi... more The production of biodiesel from microalgae has various advantages compared to the usage of traditional crops. Carbon dioxide emissions of power plants can be used for cultivation process of microalgae. In this manner carbon dioxide can be fixed and will not be released into the atmosphere. In addition microalgae reach higher biomass productivities on an area basis than traditional crops. For economical production of biodiesel from microalgae optimisation and a more efficient organisation of all process steps are needed.
P. aeruginosa synthetisiert aerob auf Ethanol eine Quinoprotein-Ethanoldehydrogenase (QEDH; kodie... more P. aeruginosa synthetisiert aerob auf Ethanol eine Quinoprotein-Ethanoldehydrogenase (QEDH; kodiert von exaA), eine NAD+-abhängige Acetaldehyd-DH (kodiert von exaB), ein Cytochrom c550 (kodiert von exaC) und den Kofaktor PQQ (kodiert von pqqABCDE). An der Regulation dieser Komponenten ist ein hierarchisch aufgebautes System aus Sensorkinasen und Responsregulatoren beteiligt: Das Zweikomponentensystem ExaDE kontrolliert die Transkription von exaA. Der Responsregulator AgmR steuert die Transkription von exaBC, exaDE und pqqABCDE. Der Responsregulator PA3604 aktiviert als genereller Regulator die Transkription von agmR. Die eisenabhängige ADH kodiert von PA1991 wurde in dieser Arbeit als regulatorisches Enzym zur Induktion des Ethanol-oxidierenden Systems identifiziert. Das Enzym oxidiert 1,3-Propandiol und andere Alkohole. Das Gen PA1991 wurde durch Insertionsmutagenese inaktiviert. Die erzeugte Mutante NH1 konnte auf Ethanol erst nach einer extrem langen lag-Phase wachsen. Das schlec...
The production of biodiesel from microalgae has various advantages compared to the usage of tradi... more The production of biodiesel from microalgae has various advantages compared to the usage of traditional crops. Carbon dioxide emissions of power plants can be used for cultivation process of microalgae. In this manner carbon dioxide can be fixed and will not be released into the atmosphere. In addition microalgae reach higher biomass productivities on an area basis than traditional crops. For economical production of biodiesel from microalgae optimisation and a more efficient organisation of all process steps are needed.
Analysesoftware und Internetdienste 4. Ergebnisse 4.1. Suche nach Interaktionspartnern von regula... more Analysesoftware und Internetdienste 4. Ergebnisse 4.1. Suche nach Interaktionspartnern von regulatorischen Komponenten des Ethanol-oxidierenden Systems von P. aeruginosa 4.2. Inaktivierung der Gene der Fe-ADH (PA1146, PA1991 und PA5186), der Sensorkinase PA3271 und des Responseregulators PA2572 4.2.1. PCR-Amplifizierung der Gene und Klonierung in den Vektor pEX18Ap 4.2.2. Unterbrechung der Gene durch die Km r-Kassette 4.2.3. Nachweis des Einfach-und des Doppel-Crossovers 4.3. Wachstum von P. aeruginosa auf verschiedenen C-Quellen 4.3.1. Untersuchungen zum Einfluss der inaktivierten Gene auf das Wachstum 4.3.2. Analyse des Wachstums bei inaktivierter Fe-ADH PA1991 oder/ und inaktivierter Sensorkinase PA1992 4.3.3. Komplementation der Mutanten NH1, SH1 und NH2 4.4. Transkription der Strukturgene exaA, exaBC und pqqAB 4.4.1. Untersuchungen zum Einfluss inaktivierter Gene 4.4.2. Komplementation der Mutation in PA1991 4.4.3. Einfluss der inaktivierten Fe-ADH PA1991 oder der inaktivierten 75 Sensorkinase PA1992 auf die Promotoraktivitäten von exaA, exaBC und pqqAB 4.4.3.1. Einfluss von konstitutiv exprimierten ExaDE 4.4.3.2. Einfluss von konstitutiv exprimiertem AgmR 4.4.4. Einfluss von konstitutiv exprimierter Fe-ADH PA1991 und Sensorkinase PA1992 bei inaktiviertem Responseregulator PA3604 4.5. Transkription der Regulationsgene PA3604, agmR und exaDE des Ethanoloxidierenden Systems von P. aeruginosa 4.5.1. Vergleichende Untersuchungen zum Einfluss der Fe-ADH PA1991 und der Sensorkinase PA1992 4.5.2. Transkription des Responseregulators PA3604 4.5.3. Transkription des Responseregulators AgmR 4.5.4. Transkription des Zweikomponentensystems ExaDE 4.6. Transkription weiterer potentieller Regulationsgene des Ethanoloxidierenden Systems von P. aeruginosa 4.6.1. PCR-Amplifizierung der Promotorbereiche und Klonierung in den Vektor pQF50 4.6.2. Untersuchungen zum Einfluss der Substrate Succinat oder Ethanol auf die Transkription der potentiellen Regulationsgene 4.6.3. Analyse der Transkription der Fe-ADH (PA1146, PA1991 und PA5186) 4.6.3.1. Einfluss von unterschiedlichen C-Quellen auf die Transkription der Fe-ADH 4.6.3.2. Einfluss von inaktivierten Genen auf die Transkription der Fe-ADH 4.7. Untersuchungen zum funktionellen Zusammenhang der Fe-ADH PA1991 und der Sensorkinase PA1992 4.7.1. Die Gene PA1991 und PA1992 bilden ein Operon 4.7.1.1. Transkriptionsanalyse beider Gene 4.7.1.2. Nachweis einer gemeinsamen mRNA 4.7.2. Überprüfung einer Wechselwirkung auf Proteinebene zwischen der Fe-ADH PA1991 und der Sensorkinase PA1992 4.7.2.1. Das Hefe-Zwei-Hybrid-System 4.7.2.2. PCR-Amplifizierung der Gene und Klonierung in die Vektoren pPC86 und pPC97 4.7.2.3. Test auf Aktivierung der Reportergene 4.8. Enzymaktivitäten der QEDH und einer NAD +-abhängigen Fe-ADH in P. aeruginosa 4.9. Expressionsexperimente der Fe-ADH PA1991 4.9.1. PCR-Amplifizierung des Genes PA1991 und Klonierung in den Vektor pET20b 4.9.2. Versuch der Expression der Fe-ADH PA1991 5. Diskussion 5.1. Herstellung von knockout Mutanten 5.2. Charakterisierung der knockout Mutanten anhand von Wachstumsversuchen 5.3. Einfluss der Fe-ADH PA1991 auf die Transkription von Komponenten des Ethanol-oxidierenden Systems von P. aeruginosa 5.4. Charakterisierung der Wechselwirkung zwischen der Fe-ADH PA1991 und der Sensorkinase PA1992 5.5. Einfluss der Regulationsgene PA3604, agmR und PA1992 auf die Transkription der Fe-ADH PA1991 5.6. Modell der Regulation der Ethanoloxidation in P. aeruginosa
Journal of Bacteriology, 2013
Journal of Applied Phycology, 2012
Microalgae are discussed as an alternative source for the production of biofuels. The lipid conte... more Microalgae are discussed as an alternative source for the production of biofuels. The lipid content compared to cultivation time of used species is the main reason for any choice of a special strain. This paper reviews more analytical data of 38 screened microalgae strains. After the cultivation period, total content of lipids was analysed. The extracted fatty acids were quantified as fatty acid methyl esters by GC analysis. The amino acids were analysed by HPLC. Chlorella sp., Chlorella saccharophila, Chlorella minutissima and Chlorella vulgaris were identified as species with the highest productivity of fatty acids relevant to transesterification reactions. The components were mainly linoleic acid, palmitic acid and oleic acid. To increase productivity of highly saturated fatty acids, cultivation parameters light intensity and temperature were varied. In this manner, the ideal conditions for biodiesel production were defined in this publication.