"Silicon Cell Model for the central carbohydrate metabolism of the archaeon Sulfolobus solfataricus under temperature variation"

Das (hyper-)thermoacidophile Crenarchaeon Sulfolobus solfataricus ist der ausgewählte Modellorganismus für dieses Systembiologie Projekt. S. solfataricus wächst bei Temperaturen um 80°C und pH 3 (Zillig et al. 1980, Arch. Microbiol. 125, 259-269). Der Organismus nutzt einen ungewöhnlichen verzweigten Entner-Doudoroff (ED) Weg zum Abbau von Glucose [20]. Leben bei diesen hohen Temperaturen erfordert äußerst effiziente Anpassungsstrategien, insbesondere an Temperaturveränderungen. Bislang ist es noch völlig unklar, wie biologische Netzwerke derartigen Temperaturveränderungen standhalten bzw. auf diese antworten. 

Das transnationale SysMO (Systems Biology of Microorganisms) Projekt „SulfoSYS", an welchem insgesamt 10 europäische Kooperationspartner beteiligt sind (s.u.) wird in Deutschland durch das BMBF gefördert. Es befasst sich mit der Regulation des ZKM, in erster Linie des verzweigten ED Weges, aus S. solfataricus in Abhängigkeit von Temperaturveränderungen. Die Untersuchungen erfolgen auf Grundlage der verfügbaren Genomsequenz, mittels Transkriptom-, Proteom- und Metabolom-Analysen sowie detaillierten biochemischen Analysen der beteiligten Enzyme. Ziel des Projektes ist, eine ausreichend präzise Nachbildung des ZKM von S. solfataricus („Silicon Cell") zu erstellen, die es erlaubt, die Robustheit des Netzwerkes gegenüber Temperaturveränderungen zu berechnen und modellieren.

Kooperationen

• Prof. Dr. Christa Schleper, Universität Wien, Österreich
• Prof. Dr. Bettina Siebers, Universität Duisburg-Essen, Deutschland
• Dr. Sonja-Verena Albers & Prof. Dr. Arnold J. M. Driessen, University of Groningen, The Netherlands
• Prof. Dr. Nils-Kåre Birkeland, University of Bergen, Norway
• Dr. Hans-Peter Klenk, DSMZ Braunschweig, Deutschland
• Prof. Dr. Peter Ruoff, University of Stavanger, Norway
• Prof. Dr. Dietmar Schomburg, Technische Universität Braunschweig, Deutschland
• Prof. Dr. John Van der Oost, Wageningen University, The Netherlands
• Prof. Dr. Hans W. Westerhoff, Free University Amsterdam, The Netherlands / University of Manchester, The United Kingdom
• Prof. Dr. Phillip C. Wright, University of Sheffield, The United Kingdom

Projektstruktur