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Ogataea angusta und Wikipedia:WikiProjekt Schweizer Denkmallisten/Status: Unterschied zwischen den Seiten

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Stand Ende März 2013
<!-- Für Informationen zum Umgang mit dieser Tabelle siehe bitte [[Wikipedia:Taxoboxen]]. -->
{{Taxobox
| Taxon_WissName = Ogataea angusta
| Taxon_Rang = Art
| Taxon_Autor = ([[Dorothea J. Teunisson|Teun.]], [[Harlow H. Hall|H.H. Hall]] & [[Lynford J. Wickerham|Wick.]]) [[S.O. Suh|Suh]] & [[J.J. Zhou|Zhou]]
| Taxon2_WissName = Ogataea
| Taxon2_Rang = Gattung
| Taxon3_WissName = Saccharomycetaceae
| Taxon3_Rang = Familie
| Taxon4_Name = Echte Hefen
| Taxon4_WissName = Saccharomycetales
| Taxon4_Rang = Ordnung
| Taxon5_WissName = Saccharomycetes
| Taxon5_Rang = Klasse
| Taxon6_WissName = Saccharomycotina
| Taxon6_Rang = Unterabteilung
| Bild =
| Bildbeschreibung =
}}


{| class="wikitable sortable"
'''''Ogataea angusta''''' (meist noch unter den [[Synonym (Taxonomie)|Synonymen]] ''[[Pichia]] angusta'' oder auch ''Hansenula polymorpha'' bekannt) ist eine methylotrophe [[Hefen|Hefeart]] mit ungewöhnlichen Eigenschaften. Sie wird als [[Protein]]fabrik für pharmazeutische Produkte genutzt und gehört zu einer begrenzten Anzahl methylotropher Hefen (Hefen, die auf [[Methanol]], früher auch Methylalkohol genannt, wachsen können).
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! Kanton!! Anzahl Gemeinden!! Listen nur mit<br> A- und B-Objekten !! Listen mit A-, B- und<br> C-Objekten !! Gesamtzahl der<br> Listen !! A-B !! A-B-C
== Grundlagen ==
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Andere Hefearten mit dieser Fähigkeit sind ''[[Candida boidinii]]'', ''[[Pichia methanolica]]'' und ''[[Pichia pastoris]]''. ''P. angusta'' gehört taxonomisch zur Familie der [[Saccharomycetaceae]]. In neueren Taxonomiebüchern wurden die Genera ''Pichia'' and ''Hansenula'' miteinander vereint, und ''H. polymorpha'' wurde in ''Pichia angusta'' umbenannt. Nach dem Wunsch vieler Wissenschaftler soll der populäre Name ''H. polymorpha'' jedoch beibehalten werden. Nachdem aber festgestellt wurde, dass ''[[Pichia]]'' [[polyphyletisch]] ist, wurde die Art in die Gattung ''[[Ogataea]]'' gestellt und heißt daher gültig ''Ogataea angusta''.<ref>Cletus Kurtzman, J.W. Fell, Teun Boekhout (Hrsg.): „The Yeasts: A Taxonomic Study, Volumen 1“; Elsevier, B.V. 2010: S. 685 ff.; ISBN: 978-0-444-52149-1.</ref>
| [[Liste der Kulturgüter im Kanton Aargau|Aargau]]|| 216 || 106 || 110 || 216 || {{j}} ||
Es existieren drei unterschiedliche Stämme dieser Art von ungeklärter Verwandtschaft und unabhängiger Herkunft. Sie wurden seit dem Beginn der [[1950er|fünfziger Jahre]] des letzten Jahrhunderts in Bodenproben, im Darm von Insekten und in verdorbenem Orangensaft entdeckt. Sie weisen unterschiedliche Eigenschaften auf und sind entweder beliebte Objekte der wissenschaftlichen Grundlagenforschung oder werden nach gentechnischer Veränderung für die Produktion von Proteinen (Eiweißen) genutzt:
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*Stamm CBS4732 (CCY38-22-2; ATCC34438, NRRL-Y-5445)
| [[Liste der Kulturgüter im Kanton Appenzell Ausserrhoden|Appenzell Ausserrhoden]]|| 20 || 0 || 20 || 20 || {{j}} || {{j}}
*Stamm DL-1 (NRRL-Y-7560; ATCC26012)
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*Stamm NCYC495 (CBS1976; ATAA14754, NRLL-Y-1798).
| [[Liste der Kulturgüter im Kanton Appenzell Innerrhoden|Appenzell Innerrhoden]] || 6 || 0 || 6 || 6 || {{j}} ||

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Die Stämme CBS4732 und NCYY495 können miteinander gekreuzt werden, Stamm DL-1 ist mit den anderen beiden nicht kreuzbar. Die Stämme CBS4732 und DL-1 werden für die gentechnische Produktion von Proteinen eingesetzt, Stamm NCYC495 wird hauptsächlich für Untersuchungen der Nitratassimilation genutzt. Das Genom von CBS4732 wurde vollständig sequenziert.
| [[Liste der Kulturgüter im Kanton Basel-Landschaft|Basel-Landschaft]] || 86 || 3 || 0 || 3 || ||
[[Bild:kg3.jpg|thumb|left|300px| Abb. 1: (A) Elektronenmikroskopische Abbildung einer knospenden „H. polymorpha“ Zelle, die im Chemostaten mit Methanol als Kohlenstoffquelle kultiviert wurde. Sie enthält große Peroxisomen, die das Zellinnere ausfüllen. (modifiziert nach Gellissen et al. 2005; Aufnahme von Prof. Veenhuis, Groningen).]]
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| [[Liste der Kulturgüter im Kanton Basel-Stadt|Basel-Stadt]] || 3 || 3 || 0 || 3 || {{j}} ||
''„H. polymorpha“'' ist ein thermo-toleranter Mikroorganismus – einige Stämme können noch bei Temperaturen über 50 °C wachsen. Außerdem kann die Hefe [[Nitrat]] assimilieren (dies ist sehr ungewöhnlich für eine Hefe) und auf unterschiedlichen [[Zucker]]n, [[Glyzerin]] oder auch [[Methanol]] wachsen (die besser bekannte [[Bäckerhefe]] wächst nur auf [[Traubenzucker]] und macht daraus [[Ethanol|Alkohol]]). Zellen, die bei erhöhter Temperatur wachsen, reichern [[Trehalose]] an, einen Zucker, der bei Insekten zu finden ist, und nutzen ihn zum Hitzeschutz. Trehalose ist zwar nicht für das Wachstum, aber für den Erwerb der Thermo-Toleranz notwendig. Die für die Synthese von Trehalose notwendigen Schritte wurden für diese Hefeart aufgeklärt und ''TPS1'', das Gen für das Schlüsselenzym des Syntheseweges, isoliert und charakterisiert.
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Alle methylotrophen Hefearten weisen einen identischen Stoffwechselweg für die Nutzung von Methanol auf. Das Wachstum auf Methanol wird von einer massiven Zunahme von [[Peroxisom]]en, bestimmten Zellorganellen, begleitet (Abb. 1).
| [[Liste der Kulturgüter im Kanton Bern|Bern]] || 379 || 42 || 0 || 42 || ||

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In ihnen finden die ersten Schritte des Methanolstoffwechsels statt. ''„H. polymorpha“'' ist ein Modellorganismus, um die Funktionen von Peroxisomen und die den Funktionen zugrundeliegende Molekularbiologie zu studieren. Während des Wachstums auf Methanol werden bestimmte Enzyme des Stoffwechselweges in großen Mengen produziert, darunter MOX (Methanol Oxidase), FMDH (Formiat Dehydrogenase und DHAS (Dihydroxyaceton Synthase). Ihre Anwesenheit wird durch Steuerung der Transkription (Bildung von mRNA) der entsprechenden Gene reguliert. In den bereits erwähnten verwandten Hefearten ''C. boidinii'', ''P. methanolica'', und ''P. pastoris'' ist diese Genexpression strikt von der Anwesenheit von Methanol abhängig, während in ''„H. polymorpha“'' dies auch durch geeignete Mengen Glyzerin oder unter Zuckerhungerbedingungen (Glucose Starvation) hervorgerufen wird.
| [[Liste der Kulturgüter im Kanton Freiburg|Freiburg]] || 164 || 64 || 11 || 75 || ||

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[[Bild:kg4.jpg|thumb|left|300px| Abb. 2:(B) Methanolmetabolismus in ''„H. polymorpha“'' (modifiziert nach Gellissen et al. 2005). 1 - Alkohol Oxidase, 2 – Katalase, 3 – Dihydroxyaceton Synthase, 4 – Formaldehyd Dehydrogenase, 5 – Formiat Dehydrogenase, 6 – Dihydroxyaceton Kinase, 7 – GSH–glutathion, Xu5P – Xylulose-5-phosphat, FBP – Fructose-1,6-bisphosphat.]]
| [[Liste der Kulturgüter im Kanton Genf|Genf]] || 45 || 45 || 0 || 45 || {{j}} ||

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''Pichia angusta'' produziert Glycoproteine (Proteine, an die Zuckermoleküle kettenförmig angeheftet sind) – es gibt N- and O-verknüpfte Zuckerketten. Die endständigen Zucker (Mannose) werden in N-Ketten mit alpha-1,2 Bindungen verknüpft und nicht mit potenziell allergenen alpha-1,3-Bindungen wie z. B. in der Bäckerhefe ''Saccharomyces cerevisiae''.
| [[Liste der Kulturgüter im Kanton Glarus|Glarus]] || 3 || 0 || 3 || 3 || {{j}} ||

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''Pichia angusta'' bietet eine exzellente Plattform für die gentechnische Produktion von Proteinen, insbesondere von Pharmazeutika wie Insulin für Diabetiker, für Hepatitis B Impfstoffe oder für IFN alpha-2a zur Behandlung von Hepatitis C.
| [[Liste der Kulturgüter im Kanton Graubünden|Graubünden]] || 158 || 119 || 0 || 119 || ||

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Die zuvor beschriebenen ungewöhnlichen Eigenschaften machen ''„H. polymorpha“'' zu einer attraktiven Plattform für die gentechnische Produktion von Proteinen. Basierend auf gentechnisch veränderten ''„H. polymorpha“'' Hefen gibt es bereits zahlreiche Produkte und Produktionsverfahren (in der Überschrift sind einige wichtige Beispiele genannt). Abkömmlinge der Stämme CBS4732 und DL-1 werden dafür eingesetzt. Weitere Hefearten für diese Anwendung sind unter anderem ''[[Pichia pastoris]]'', ''[[Arxula adeninivorans]]'', ''[[Saccharomyces cerevisiae]]'' und andere (siehe dazu: [[Proteinüberexpression bei Hefen]]).
| [[Liste der Kulturgüter im Kanton Jura|Jura]] || 57 || 57 || 0 || 57 || {{j}} ||

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Hefen sind Mikroorganismen, die sich in großen [[Fermenter]]n in kurzer Zeit zu großen Zelldichten kultivieren lassen. ''„H. polymorpha“'' ist ein sicherer Organismus, da er keine pyrogenen oder pathogenen Substanzen enthält. Hefen könne Proteine ins Medium entlassen (sezernieren), da sie die dazu notwendigen Strukturen höherer Zellen, wie die des Menschen aufweisen. Das Darmbakterium kann dies zum Beispiel nicht. ''„H. polymorpha“'' stellt attraktive genetische Elemente für die effiziente Produktion von Proteinen zur Verfügung.
| [[Liste der Kulturgüter im Kanton Luzern|Luzern]] || 83 || 1 || 3 || 4 || ||

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In Abb. 3 ist das generelle Schema eines Vektors dargestellt (ein ringförmiges DNA-Molekül für Verwandlung eines Hefestammes in einen genetisch veränderten Proteinproduzenten). Ein solcher Vektor (oder auch als Plasmid bezeichnet) muss verschiedene genetische Elemente enthalten:
| [[Liste der Kulturgüter im Kanton Neuenburg|Neuenburg]] || 37 || 37 || 0 || 37 || {{j}} ||

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#Einen „Selektionsmarker”, der notwendig ist, um einen transformierten Stamm von einem nicht-transformierten Hintergrund zu erkennen und zu selektionieren – dies kann z.&nbsp;B. erreicht werden, wenn ein derartiges genetische Element einen ursprünglich defizienten Stamm in die Lage zurückversetzt, unter Kulturbedingungen zu wachsen, in dem eine überlebensnotwendige Substanz, wie eine bestimmte Aminosäure fehlt, die dieser Stamm aber selbst nicht mehr produzieren kann.
| [[Liste der Kulturgüter im Kanton Nidwalden|Nidwalden]] || 11 || 11 || 0 || 11 || {{j}} ||
#Bestimmte genetische Elemente für die Propagierung der DNA und für das zielgerichtete Einschleusen der fremden DNA an eine bestimmte Stelle der Chromosomen der aufnehmenden Hefezelle (ARS und/oder rDNA Sequenz).
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#Ein Segment, das für die Produktion des erwünschten Proteins notwendig ist – eine [[Expressionskassette]]. Eine solche Kassette besteht aus einer Abfolge regulatorischer Elemente: zunächst enthält sie einen Promotor, der kontrolliert, wie viel und unter welchen Umständen eine nachfolgende Sequenz transkribiert (eine mRNA Kopie produziert) wird, und damit letztlich, wie viel und unter welchen Umständen ein erwünschtes Protein hergestellt wird. Das nachfolgende Segment ist variabel in Abhängigkeit von dem zu produzierenden Protein – es kann eine Gensequenz mit der Festlegung der Aminosäureabfolge für Insulin, Hepatitis B Antigene oder Interferon sein. Die Expressionskassette wird durch einen Terminator abgeschlossen, der einen korrekten Abschluss des Transkriptionsvorganges bewirkt. Die Promoterelemente des ''H. polymorpha'' Systems stammen von Genen, die stark exprimiert werden, z.B. von den bereits erwähnten ''MOX'', ''FMD'' oder ''TPS1'' Genen. Die Eigenschaften dieser Promotoren wie Stärke und Regulierbarkeit durch bestimmte Kohlenstoffquellen bleiben erhalten.
| [[Liste der Kulturgüter im Kanton Obwalden|Obwalden]] || 7 || 5 || 2 || 7 || {{j}} ||

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[[Bild:kg2.jpg|thumb|300px|Abb. 3: Grundstruktur eines Vektors. Dieser Basisvektor enthält alle Elemente für die Vermehrung des Plasmids im ''E. coli'' System und eine Multicloning Site (MCS) für die Integration von Modulen für ARS, rDNA, Selektionsmarker und Expressionskassetten. Dazu wurden die ARS Fragmente mit den Restriktionsorten für ''Sac''II und ''Bcu''I, die rDNA Region mit ''Bcu''I und ''Eco''47III, die Selektionsmarker mit ''Eco''47III und ''Sal''I und die Promotor Elemente mit ''Sal''I und ''Apa''I flankiert.<ref>http://www.microbialcellfactories.com/content/5/1/33</ref>]]
| [[Liste der Kulturgüter im Kanton Schaffhausen|Schaffhausen]] || 26 || 26 || 0 || 26 || {{j}} ||

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== Anwendung ==
| [[Liste der Kulturgüter im Kanton Schwyz|Schwyz]] || 30 || 0 || 30 || 30 || {{j}} || {{j}}
Die Plattform ''Pichia angusta'' wird von verschiedenen Biotechnologiefirmen genutzt, um Produktionsverfahren für wichtige Proteine zu entwickeln, unter anderem von den Unternehmen ARTES Biotechnology GmbH in Langenfeld, PharmedArtis in Aachen und dem Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK).<ref>http://www.ipk-gatersleben.de/abt-physiologie-und-zellbiologie/hefegenetik/ abgerufen am 22. Mai 2013.</ref>
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| [[Liste der Kulturgüter im Kanton Solothurn|Solothurn]] || 118 || 18 || 0 || 18 || ||
== HPWN (''Hansenula polymorpha'' worldwide network) ==
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Viele akademische Forschungsgruppen weltweit studieren diesen Organismus. Im Jahr 2000 wurde eine wissenschaftliche Gesellschaft unter dem Namen HPWN (''Hansenula polymorpha'' worldwide network) von Prof. Dr. Marten Veenhuis, Groningen, und Prof, Dr. Gerd Gellissen, Düsseldorf, gegründet. Alle zwei Jahre werden wissenschaftliche Treffen organisiert.<ref>Im Herbst 2008 ist dieses Treffen in Estland. Informationen zu dieser Gesellschaft und den Konferenzen können ab Sommer 2007 unter www.hansenula-network.com abgerufen werden.</ref>
| [[Liste der Kulturgüter im Kanton St. Gallen|St. Gallen]] || 77 || 77 || 0 || 77 || {{j}} ||

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== Fußnoten ==
| [[Liste der Kulturgüter im Kanton Tessin|Tessin]] || 147 || 0 || 0 || 0 || ||
<references/>
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| [[Liste der Kulturgüter im Kanton Thurgau|Thurgau]] || 80 || 80 || 0 || 80 || {{j}} ||
== Literatur ==
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* Gellissen G (Ed) (2002) ''Hansenula polymorpha'' - biology and applications. Wiley-VCH, Weinheim ISBN 9783527602353
| [[Liste der Kulturgüter im Kanton Uri|Uri]] || 20 || 20 || 0 || 20 || {{j}} ||
* Gellissen G (Ed) (2005) Production of recombinant proteins - novel microbial and eukaryotic expression systems. Wiley-VCH, Weinheim ISBN 978-3-527-31036-4
|-

| [[Liste der Kulturgüter im Kanton Waadt|Waadt]] || 318 || 23 || 0 || 23 || ||
[[Kategorie:Hefepilz]]
|-
[[Kategorie:Schlauchpilze]]
| [[Liste der Kulturgüter im Kanton Wallis|Wallis]] || 135 || 135 || 0 || 135 || {{j}} ||
[[Kategorie:Ascomycota]]
|-
| [[Liste der Kulturgüter im Kanton Zug|Zug]] || 11 || 0 || 11 || 11 || {{j}} || {{j}}
|-
| [[Liste der Kulturgüter im Kanton Zürich|Zürich]] || 171 || 0 || 171 || 171 || {{j}} || {{j}}
|}

Version vom 26. Mai 2013, 08:50 Uhr

Stand Ende März 2013

Kanton Anzahl Gemeinden Listen nur mit
A- und B-Objekten		 Listen mit A-, B- und
C-Objekten		 Gesamtzahl der
Listen		 A-B A-B-C
Aargau 216 106 110 216 Grünes Häkchensymbol für ja
Appenzell Ausserrhoden 20 0 20 20 Grünes Häkchensymbol für ja Grünes Häkchensymbol für ja
Appenzell Innerrhoden 6 0 6 6 Grünes Häkchensymbol für ja
Basel-Landschaft 86 3 0 3
Basel-Stadt 3 3 0 3 Grünes Häkchensymbol für ja
Bern 379 42 0 42
Freiburg 164 64 11 75
Genf 45 45 0 45 Grünes Häkchensymbol für ja
Glarus 3 0 3 3 Grünes Häkchensymbol für ja
Graubünden 158 119 0 119
Jura 57 57 0 57 Grünes Häkchensymbol für ja
Luzern 83 1 3 4
Neuenburg 37 37 0 37 Grünes Häkchensymbol für ja
Nidwalden 11 11 0 11 Grünes Häkchensymbol für ja
Obwalden 7 5 2 7 Grünes Häkchensymbol für ja
Schaffhausen 26 26 0 26 Grünes Häkchensymbol für ja
Schwyz 30 0 30 30 Grünes Häkchensymbol für ja Grünes Häkchensymbol für ja
Solothurn 118 18 0 18
St. Gallen 77 77 0 77 Grünes Häkchensymbol für ja
Tessin 147 0 0 0
Thurgau 80 80 0 80 Grünes Häkchensymbol für ja
Uri 20 20 0 20 Grünes Häkchensymbol für ja
Waadt 318 23 0 23
Wallis 135 135 0 135 Grünes Häkchensymbol für ja
Zug 11 0 11 11 Grünes Häkchensymbol für ja Grünes Häkchensymbol für ja
Zürich 171 0 171 171 Grünes Häkchensymbol für ja Grünes Häkchensymbol für ja
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