Ændring af pyrimidin metabolismen i laktokokker, Konstruktion af pyr-mutanter i L. lactis

Mælkesyrebakterier bliver brugt som starterkulturer i fremstillingen af en lang række forædlede mælkeprodukter. Specifik design af de anvendte mælkesyrebakterier samt starterkulturens sammensætning, er en effektiv metode til forbedring og udvikling af nye produkter. For at kunne lave stammer med specifikke egenskaber, er det nødvendigt at have et indgående kendskab til de centrale biokemiske omsætningsveje. Vi har valgt at koncentrere indsatsen på at få en detaljeret indsigt i hvorledes syntesen og omsætningen af pyrimidin-nuklaeotider, der bruges i RNA- og DNA-syntesen foregår i Lactococcus lactis.En voksende organisme har behov for nukleotider for at kunne syntetisere DNA, RNA og adskillige co-faktorer. Dette krav kan imødekommes på to måder: 1. Ved de novo syntese af nukleotider, eller 2. ved at udnytte allerede eksisterende nukleotider, nukleosider og nukleobaser opstået ved degradation af DNA og RNA i cellen eller ved at optage forbindelser fra omgivelserne, de såkaldte salvage pathways. I modsætning til salvage pathways, der varierer fra organisme til organisme, sker de novo syntesen af pyrimidiner gennem en universel pathway bestående af seks reaktioner katalyseret af seks enzymer, hvis korresponderende gener bliver kaldt carAB, pyrB, pyrC, pyrD (pyrDa og pyrDb/pyrK i L. lactis), pyrE, og pyrF (jvf. fig. 1).Der findes to pyrimidin-typer: Uracil (U) og Cytosin (C), samt derivater heraf. De eneste forbindelser mellem U- og C-pools er salvage-enzymet cytidin-deaminase (cdd), som katalyserer omdannelsen af cytidin til uridin og CTP syntetase (pyrG), der katalyserer omdannelsen af UTP til CTP (jvf. fig. 1). Ved kloning og mutagenese af primært pyrG, cdd og gener fra de novo syntesen er det muligt at konstruere stammer med ændrede pyrimidin pools, og undersøge betydningen for centrale fysiologiske egenskaber.