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„Trichoderma reesei“ – Versionsunterschied

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'''''Trichoderma reesei'''''<ref>Simmons EG (1977) in Bigelow & Simmons, Abstracts, 2nd International Mycological Congress (Tampa) 2: 618.</ref> is a [[mesophilic]] and [[Hypha|filamentous]] [[fungus]]. It is an [[anamorph]] of the fungus '''''Hypocrea jecorina'''''.
'''''Trichoderma reesei'''''<ref>{{cite book | last=Simmons | first=E. G. | chapter=Classification of some cellulase-producing Trichoderma species | year=1977 | editor=H. E. Bigelow & E. G. Simmons | title=Abstracts, 2nd International Mycological Congress | location=Tampa | volume=2 | pages=618}}</ref> ist eine [[Schlauchpilze|Schlauchpilz]]-Art aus der Familie der [[Krustenkugelpilzverwandte]]n. Die [[Mesophilie|mesophile]] und [[Hyphe|filamentöse]] Art ist die [[Anamorphe]] des Pilzes '''''Hypocrea jecorina''''' Berk. & Broome, 1873.
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''T. reesei'' isolate QM6a was originally isolated from the [[Solomon Islands]] during [[World War II]] because of its degradation of canvas and garments of the [[US army]].<ref name=Seidl09>{{cite journal |vauthors=Seidl V, Seibel C, Kubicek CP, Schmoll M |title=Sexual development in the industrial workhorse Trichoderma reesei |journal=PNAS |volume=106 |issue=33 |pages=13909–13914 |year=2009 |doi=10.1073/pnas.0904936106 |pmid=19667182 |pmc=2728994}}</ref> All strains currently used in biotechnology and basic research were derived from this isolate.<ref name=Seidl09 />

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==Sexual development==
== Lebenszyklus ==
Der Stamm QM6a von ''Trichoderma reesei'' hat einen Paarungs-[[Genlocus|Locus]] vom Typ ''MAT1-2''. Der entgegengesetzte Paarungs-Typ (''MAT1-1'') wurde kürzlich entdeckt, so dass naheliegt, dass es sich bei ''T. reesei'' um eine [[Heterothallie|heterothallische]] Art handelt.<ref name=Seidl09 /> Nachdem die Art seit ihrer Entdeckung vor mehr als 50 Jahren als asexuell galt, kann nunmehr die sexuelle Reproduktion bei ''T. reesei'' QM6a induziert werden, was zur Bildung befruchteter [[Stroma (Schlauchpilze)|Stromata]] und reifer [[Ascospore]]n führt.<ref name=Seidl09 /> ''T. reesei'' hat damit einen Paarungstyp-abhängig charakterisierten Lebenszyklus.<ref name=Seidl09 /> Das Genom der Art wurde 2008 entschlüsselt.<ref>{{cite journal | last1=Martinez | first1=D. | last2=Berka | first2=R. M. | last3=Henrissat | first3=B. | last4=et al. | first4= |title=Genome sequencing and analysis of the biomass-degrading fungus Trichoderma reesei (syn. Hypocrea jecorina) | journal=Nat. Biotechnol. | volume=26 | issue=5 | pages=553–560 | date=Mai 2008 | doi=10.1038/nbt1403 }}</ref>


== Ökologie und biochemische Leistungen ==
''T. reesei'' QM6a has a ''MAT1-2'' mating type locus. The opposite mating type, ''MAT1-1'', was recently found, proving that ''T. reesei'' is a heterothallic species.<ref name=Seidl09 /> After being regarded as asexual since its discovery more than 50 years ago, sexual reproduction can now be induced in ''T. reesei'' QM6a leading to formation of fertilized stromata and mature ascospores.<ref name=Seidl09 />
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''T. reesei'' kann große Mengen [[Cellulose]]-auflösender (cellulolytischer) [[Enzym]]e ([[Cellulasen]] und Hemicellulasen) absondern. Für mikrobielle Cellulasen gibt es in der Industrie Anwendungsmöglichkeiten bei der Umwandlung von Cellulose, die eine Hauptkomponente pflanzlicher [[Biomasse]] darstellt, in [[Glukose]].<ref>{{cite journal | last1=Kumar | first1=R. | last2=Singh | first2=S. | last3=Singh | first3=O. V. | title=Bioconversion of lignocellulosic biomass: biochemical and molecular perspectives | journal=J. Ind. Microbiol. Biotechnol. | volume=35 | issue=5 | pages=377–391 | date=Mai 2008 |doi=10.1007/s10295-008-0327-8 }}</ref>


Das Isolat QM6a von ''T. reesei'' wurde ursprünglich während des [[Zweiter Weltkrieg|Zweiten Weltkriegs]] auf den [[Salomon-Inseln]] isoliert, da man auf die Zerstörung von Zelten und Bekleidung der [[U.S. Army|US-amerikanischen Truppen]] aufmerksam wurde.<ref name=Seidl09>{{cite journal | last1=Seidl | first1=V. | last2=Seibel | first2=C. | last3=Kubicek | first3=C. P. | last4=Schmoll | first4=M. |title=Sexual development in the industrial workhorse Trichoderma reesei | journal=PNAS | volume=106 | issue=33 | pages=13909–13914 | year=2009 | doi=10.1073/pnas.0904936106}}</ref> Alle gegenwärtig in der [[Biotechnologie]] und der Grundlagenforschung verwendeten Stämme der Art stammen von diesem Isolat ab.<ref name=Seidl09 />
==Use in industry==


== Nutzung ==
''T. reesei'' is an important commercial and industrial micro-organism due to its cellulase production ability. Many strains of ''T. reesei'' have been developed since its discovery, with heavy emphasis on increasing cellulase production. These improvement programs originally consisted of classical (ionising-radiation-based and chemical-based) mutagenesis, which led to strains capable of producing 20 times as much cellulase as QM6a.<ref name=Biofuelbook>{{cite book
''Trichoderma reesei'' ist ein für die Industrie bedeutsamer Mikroorganismus. Aktuelle Fortschritte in der [[Biochemie]] der Cellulase-[[Enzymologie]], der Mechanismus der Cellulose-[[Hydrolyse]] ([[Cellulose#Abbau|Cellulolyse]]), die Verbesserung der Stämme, [[Klonen|Klonierung]] und die [[Verfahrenstechnik]] lassen die Cellulasen von ''T. reesei'' als wichtige kommerziell verfügbare Produkte für die Cellulose-Hydrolyse erscheinen.<ref>{{cite journal | last1=Viikari | first1=L. | last2=Alapuranen | first2=M. | last3=Puranen | first3=T. | last4=Vehmaanperä | first4=J. | last5=Siika-Aho | first5=M. | title=Thermostable enzymes in lignocellulose hydrolysis | journal=Adv. Biochem. Eng. Biotechnol. (Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology) | volume=108 | pages=121–145 | year=2007 | doi=10.1007/10_2007_065 <!--| isbn=978-3-540-73650-9 -->}}</ref> Mehrere industriell nutzbare Stämme wurden entwickelt und gekennzeichnet, z.&nbsp;B. Rut-C30,<ref>{{cite journal | last1=Seidl | first1=V. | last2=Gamauf | first2=C. | last3=Druzhinina | first3=I. S. | last4=Seiboth | first4=B. | last5=Hartl | first5=L. | last6=Kubicek | first6=C. P. | title=The ''Hypocrea jecorina'' (''Trichoderma reesei'') hypercellulolytic mutant RUT C30 lacks an 85 kb (29 gene-encoding) region of the wild-type genome | journal=BMC Genomics | volume=9 | pages=327 | year=2008 | doi=10.1186/1471-2164-9-327 }}</ref> RL-P37 und MCG-80, die schwerpunktmäßig die Cellulase-Produktion erhöhen sollten. Die Programme zur Verbesserung bestanden ursprünglich aus klassicher [[Mutagenese]] (mit Hilfe ionisierender Strahlung oder von Chemikalien), welche zu Stämmen führte, die in der Lage waren 20mal so viel Cellulase zu produzieren wie QM6a.<ref name=Biofuelbook>{{cite book | last1=Seiboth | first1=Bernhard | last2=Ivanova | first2=Christa | last3=Seidl-Seiboth | first3= Verena | editor=Marco Aurélio Dos Santos Bernardes | title=Biofuel Production-Recent Developments and Prospects | publisher=InTech | date=2011-09-15 | pages=321 | chapter=Chapter 13: Trichoderma reesei: A Fungal Enzyme Producer for Cellulosic Biofuels | isbn=978-953-307-478-8 | doi=10.5772/16848 }}</ref>
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Das ultimative Ziel der Schaffung hypercellulolytischer Stämme war die Gewinnung eines [[Katabolitrepression|nicht katabolitrepressiven]] Stammes, der es ''T. reesei'' erauben würde, Cellulasen unter jeder Kombination von Wachstumsbedingungen zu produzieren, selbst in Anwesenheit von Glukose. Mit dem Aufkommen moderner genetischer „Werkzeuge“ wie zielgerichteter [[Deletion]], zielgerichteter Genausschaltung und anderen wurde eine neue Klasse von Stämmen synchronisierter „Hyperproduzenten“ geschaffen. Einige der höchstproduktiven industriellen Stämme erzeugen bis zu 100 Gramm Cellulasen pro Liter, mehr als dreimal soviel wie RUT-C30 (welcher selbst doppelt soviel produziert wie sein Elternstamm NG14).<ref name=Biofuelbook />
The ultimate aim in the creation of hypercellulolytic strains was to obtain a [[Catabolite repression|carbon catabolite derepressed]] strain. This derepression would allow the ''T. reesei'' strain to produce cellulases under any set of growth conditions, even in the presence of glucose. However, with the advent of modern genetic engineering tools such as targeted deletion, targeted knockout, and more, a new generation of strains dubbed "hyperproducers" has emerged. Some of the highest performing industrial strains produce up to 100 grams of cellulases per litre, more than 3 times as much as the RUT-C30 strain (which itself produces twice as much as the parent strain NG14 from which it was derived).<ref name=Biofuelbook />


''T. reesei'' is used in the creation of [[stonewashed jeans]]. The cellulase produced by the fungus partially degrades the cotton material in places, making it soft and causing the jeans to look as if they had been washed using stones.<ref name="TV">[http://botit.botany.wisc.edu/toms_fungi/nov2004.html Tom Volk's Fungus of the Month]</ref>
''T. reesei'' wird für die Produktion von [[Jeans#Waschungen|Stonewashed Jeans]] verwendet. Die vom Pilz erzeugten Cellulasen, schädigen partiell das Gewebe der Hosen und machen es weich, so dass die Jeans wie mit Steinen gewaschen aussehen.<ref name="TV">{{cite web | url=http://botit.botany.wisc.edu/toms_fungi/nov2004.html | title=Tom Volk's Fungus of the Month for November 2004 | accessdate=2019-09-11}}</ref>


== See also ==
== Siehe auch ==
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*[[Cellulose-Ethanol]]
{{Portal|Fungi}}
*[[Cellobiohydrolase (disambiguation)|Cellobiohydrolase]] (CBH)
*[[Cellulosic ethanol]]
*[[Endoglucanase]] (EG)


== Einzelnachweise ==
==References==
<references/>
{{Reflist}}


==External links==
== Weblinks ==
* [http://www.indexfungorum.org/Names/NamesRecord.asp?RecordID=324906 Trichoderma reesei] im [[Index Fungorum]] (englisch)
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* Risk Assessment Summary, CEPA 1999. [https://web.archive.org/web/20131120135831/http://www.bch.gc.ca/default.asp?lang=En&n=3CC8DDA3-1&xsl=bchdescriptor,showfull&xml=664AFEB2-AE08-454F-ADD8-38C5A94C1DA4 ''Trichoderma reesei'' 1391A]
* Risk Assessment Summary, CEPA 1999. [http://www.ec.gc.ca/subsnouvelles-newsubs/default.asp?lang=En&n=AFDD052F-1 ''Trichoderma reesei'' P59G]
* Risk Assessment Summary, CEPA 1999. [https://web.archive.org/web/20131205011429/http://www.bch.gc.ca/default.asp?lang=En&n=3CC8DDA3-1&xsl=bchdescriptor,showfull&xml=664AFEB2-AE08-454F-ADD8-38C5A94C1DA4 ''Trichoderma reesei'' 1391A] (englisch)
* Risk Assessment Summary, CEPA 1999. [http://www.ec.gc.ca/subsnouvelles-newsubs/default.asp?lang=En&n=894BCDC6-1 ''Trichoderma reesei'' P210A]
* Risk Assessment Summary, CEPA 1999. [http://www.ec.gc.ca/subsnouvelles-newsubs/default.asp?lang=En&n=AFDD052F-1 ''Trichoderma reesei'' P59G] (englisch)
* Risk Assessment Summary, CEPA 1999. [http://www.ec.gc.ca/subsnouvelles-newsubs/default.asp?lang=En&n=71588E9F-1 ''Trichoderma reesei'' P345A]
* Risk Assessment Summary, CEPA 1999. [http://www.ec.gc.ca/subsnouvelles-newsubs/default.asp?lang=En&n=894BCDC6-1 ''Trichoderma reesei'' P210A] (englisch)
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* Risk Assessment Summary, CEPA 1999. [http://www.ec.gc.ca/subsnouvelles-newsubs/default.asp?lang=En&n=71588E9F-1 ''Trichoderma reesei'' P345A] (englisch)
* https://web.archive.org/web/20061006145854/http://www.eere.energy.gov/cleancities/progs/afdc/vwbs2.cgi?200
* [https://web.archive.org/web/20070319220040/http://www.nysaes.cornell.edu/ent/biocontrol/pathogens/trichoderma.html Trichoderma spp].
* [https://web.archive.org/web/20061006145854/http://www.eere.energy.gov/cleancities/progs/afdc/vwbs2.cgi?200 Improvements of Enzymatic Hydrolysis of Cellulose: Strain Development of Trichoderma reesei] (englisch)
* [https://web.archive.org/web/20070319220040/http://www.nysaes.cornell.edu/ent/biocontrol/pathogens/trichoderma.html Trichoderma spp.], including T. harzianum, T. viride, T. koningii, T. hamatum and other spp. Deuteromycetes, Moniliales (asexual classification system) (englisch)
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* [https://web.archive.org/web/20061015220341/http://www.genencor.com/wt/gcor/pr_1059584144 from genencor DNA sequence] and [https://web.archive.org/web/20070405105320/http://trichoderma.iq.usp.br/ Trichoderma reesei EST Database and Mitochondrial Genome].
* [https://web.archive.org/web/20061015220341/http://www.genencor.com/wt/gcor/pr_1059584144 Pressemitteilung von Genencor zur DNA-Sequenzierung] (englisch)
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*{{cite journal |vauthors=Nidetzky B, Steiner W, Claeyssens M |title=Cellulose hydrolysis by the cellulases from ''Trichoderma reesei'': adsorptions of two cellobiohydrolases, two endocellulases and their core proteins on filter paper and their relation to hydrolysis |journal=Biochem. J. |volume=303 |issue=Pt 3 |pages=817–23 |date=November 1994 |pmid=7980450 |pmc=1137620 |doi=10.1042/bj3030817 }}
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* [https://web.archive.org/web/20070405105320/http://trichoderma.iq.usp.br/ Trichoderma reesei EST Database und mitochondriales Genom] (englisch)
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* {{cite journal |vauthors=Miettinen-Oinonen A, Suominen P |title=Enhanced production of Trichoderma reesei endoglucanases and use of the new cellulase preparations in producing the stonewashed effect on denim fabric |journal=Appl. Environ. Microbiol. |volume=68 |issue=8 |pages=3956–64 |date=August 2002 |pmid=12147496 |pmc=124001 |doi=10.1128/AEM.68.8.3956-3964.2002}}
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*{{cite journal | last1=Nidetzky | first1=B. | last2=Steiner | first2=W. | last3=Claeyssens | first3=M. | title=Cellulose hydrolysis by the cellulases from ''Trichoderma reesei'': adsorptions of two cellobiohydrolases, two endocellulases and their core proteins on filter paper and their relation to hydrolysis | journal=Biochem. J. | volume=303 | issue=Pt 3 | pages=817–823 | date=November 1994 |doi=10.1042/bj3030817 }}
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* [https://web.archive.org/web/20110714065946/https://www.megazyme.com/downloads/en/data/E-CBHI.pdf CBH I from Trichoderma sp.].
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* {{cite journal | last1=Miettinen-Oinonen | first1=A. | last2=Suominen | first2=P. | title=Enhanced production of Trichoderma reesei endoglucanases and use of the new cellulase preparations in producing the stonewashed effect on denim fabric | journal=Appl. Environ. Microbiol. | volume=68 | issue=8 | pages=3956–3964 | date=August 2002 | doi=10.1128/AEM.68.8.3956-3964.2002}}
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* [https://web.archive.org/web/20070929082409/http://www.megazyme.com/booklets/ECBHII.pdf CBH I from Trichoderma sp.].
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* [https://web.archive.org/web/20110714065946/https://www.megazyme.com/downloads/en/data/E-CBHI.pdf Datenblatt zu CBH I aus Trichoderma sp.] (englisch)
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* [https://web.archive.org/web/20070929082409/http://www.megazyme.com/booklets/ECBHII.pdf Datenblatt zu CBH II from Trichoderma sp.] (englisch)
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* {{cite journal | last1=Medve | first1=J. | last2=Ståhlberg | first2=J. | last3=Tjerneld | first3=F. | title=Adsorption and synergism of cellobiohydrolase I and II of Trichoderma reesei during hydrolysis of microcrystalline cellulose | journal=Biotechnol. Bioeng. | volume=44 | issue=9 | pages=1064–1073 | date=November 1994 |doi=10.1002/bit.260440907 }}


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[[Category:Fungi described in 1977]]</nowiki>

Version vom 11. September 2019, 13:48 Uhr

Trichoderma reesei

Trichoderma reesei

Systematik
Abteilung: Schlauchpilze (Ascomycota)
Klasse: Sordariomycetes
Unterklasse: Hypocreomycetidae
Familie: Krustenkugelpilzverwandte (Hypocreaceae)
Gattung: Trichoderma
Art: Trichoderma reesei
Wissenschaftlicher Name
Trichoderma reesei
Simmons, 1977

Trichoderma reesei[1] ist eine Schlauchpilz-Art aus der Familie der Krustenkugelpilzverwandten. Die mesophile und filamentöse Art ist die Anamorphe des Pilzes Hypocrea jecorina Berk. & Broome, 1873.

Lebenszyklus

Der Stamm QM6a von Trichoderma reesei hat einen Paarungs-Locus vom Typ MAT1-2. Der entgegengesetzte Paarungs-Typ (MAT1-1) wurde kürzlich entdeckt, so dass naheliegt, dass es sich bei T. reesei um eine heterothallische Art handelt.[2] Nachdem die Art seit ihrer Entdeckung vor mehr als 50 Jahren als asexuell galt, kann nunmehr die sexuelle Reproduktion bei T. reesei QM6a induziert werden, was zur Bildung befruchteter Stromata und reifer Ascosporen führt.[2] T. reesei hat damit einen Paarungstyp-abhängig charakterisierten Lebenszyklus.[2] Das Genom der Art wurde 2008 entschlüsselt.[3]

Ökologie und biochemische Leistungen

T. reesei kann große Mengen Cellulose-auflösender (cellulolytischer) Enzyme (Cellulasen und Hemicellulasen) absondern. Für mikrobielle Cellulasen gibt es in der Industrie Anwendungsmöglichkeiten bei der Umwandlung von Cellulose, die eine Hauptkomponente pflanzlicher Biomasse darstellt, in Glukose.[4]

Das Isolat QM6a von T. reesei wurde ursprünglich während des Zweiten Weltkriegs auf den Salomon-Inseln isoliert, da man auf die Zerstörung von Zelten und Bekleidung der US-amerikanischen Truppen aufmerksam wurde.[2] Alle gegenwärtig in der Biotechnologie und der Grundlagenforschung verwendeten Stämme der Art stammen von diesem Isolat ab.[2]

Nutzung

Trichoderma reesei ist ein für die Industrie bedeutsamer Mikroorganismus. Aktuelle Fortschritte in der Biochemie der Cellulase-Enzymologie, der Mechanismus der Cellulose-Hydrolyse (Cellulolyse), die Verbesserung der Stämme, Klonierung und die Verfahrenstechnik lassen die Cellulasen von T. reesei als wichtige kommerziell verfügbare Produkte für die Cellulose-Hydrolyse erscheinen.[5] Mehrere industriell nutzbare Stämme wurden entwickelt und gekennzeichnet, z. B. Rut-C30,[6] RL-P37 und MCG-80, die schwerpunktmäßig die Cellulase-Produktion erhöhen sollten. Die Programme zur Verbesserung bestanden ursprünglich aus klassicher Mutagenese (mit Hilfe ionisierender Strahlung oder von Chemikalien), welche zu Stämmen führte, die in der Lage waren 20mal so viel Cellulase zu produzieren wie QM6a.[7]

Das ultimative Ziel der Schaffung hypercellulolytischer Stämme war die Gewinnung eines nicht katabolitrepressiven Stammes, der es T. reesei erauben würde, Cellulasen unter jeder Kombination von Wachstumsbedingungen zu produzieren, selbst in Anwesenheit von Glukose. Mit dem Aufkommen moderner genetischer „Werkzeuge“ wie zielgerichteter Deletion, zielgerichteter Genausschaltung und anderen wurde eine neue Klasse von Stämmen synchronisierter „Hyperproduzenten“ geschaffen. Einige der höchstproduktiven industriellen Stämme erzeugen bis zu 100 Gramm Cellulasen pro Liter, mehr als dreimal soviel wie RUT-C30 (welcher selbst doppelt soviel produziert wie sein Elternstamm NG14).[7]

T. reesei wird für die Produktion von Stonewashed Jeans verwendet. Die vom Pilz erzeugten Cellulasen, schädigen partiell das Gewebe der Hosen und machen es weich, so dass die Jeans wie mit Steinen gewaschen aussehen.[8]

Siehe auch

Einzelnachweise

  1. ↑ E. G. Simmons: Abstracts, 2nd International Mycological Congress. Hrsg.: H. E. Bigelow & E. G. Simmons. Band 2. Tampa 1977, Classification of some cellulase-producing Trichoderma species, S. 618.
  2. ↑ a b c d e V. Seidl, C. Seibel, C. P. Kubicek, M. Schmoll: Sexual development in the industrial workhorse Trichoderma reesei. In: PNAS. 106. Jahrgang, Nr. 33, 2009, S. 13909–13914, doi:10.1073/pnas.0904936106.
  3. ↑ D. Martinez, R. M. Berka, B. Henrissat, et al.: Genome sequencing and analysis of the biomass-degrading fungus Trichoderma reesei (syn. Hypocrea jecorina). In: Nat. Biotechnol. 26. Jahrgang, Nr. 5, Mai 2008, S. 553–560, doi:10.1038/nbt1403.
  4. ↑ R. Kumar, S. Singh, O. V. Singh: Bioconversion of lignocellulosic biomass: biochemical and molecular perspectives. In: J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 35. Jahrgang, Nr. 5, Mai 2008, S. 377–391, doi:10.1007/s10295-008-0327-8.
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  7. ↑ a b Bernhard Seiboth, Christa Ivanova, Verena Seidl-Seiboth: Biofuel Production-Recent Developments and Prospects. Hrsg.: Marco Aurélio Dos Santos Bernardes. InTech, 2011, ISBN 978-953-307-478-8, Chapter 13: Trichoderma reesei: A Fungal Enzyme Producer for Cellulosic Biofuels, S. 321, doi:10.5772/16848.
  8. ↑ Tom Volk's Fungus of the Month for November 2004. Abgerufen am 11. September 2019.
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