Integrierte Metabolom- und Transkriptomanalysen der humanen AGE1.HN Zelllinie

Mit der gezielten Veränderung von Mikroorganismen mit Hilfe von metabolic engineering stehen neue Möglichkeiten zur Beeinflussung zellulärer Stoffwechsel- und Produktionsprozesse zur Verfügung. Während für bakterielle Systeme bereits eine Vielzahl von gezielten, systematischen Veränderungen gezeigt werden konnte, finden solche Ansätze bei tierischen Zellen bisher nur sehr begrenzt statt. Die Ursachen liegen vor allem in der komplexeren Natur von Säugerzellen.

In der vorliegenden Arbeit sollen mit Hilfe von funktionalen Genomanalysemethoden Teilaspekte des Stoffwechsels einer humanen Zelllinie zur Produktion von Biopharmazeutika aufgeklärt werden.

Der Schwerpunkt der Analysen liegt dabei auf dem Zentralstoffwechsel mit Glykolyse, Citrat- und Harnstoffzyklus, sowie Nukleotiden und aktivierten Zuckern. Als Methoden der funktionalen Genomanalyse kamen Metabolom- und Transkriptomuntersuchungen zum Einsatz. Durch die Integration dieser Techniken konnte der Zentralstoffwechsel in verschiedene Kultivierungsphasen aufgeteilt und charakterisiert werden. Zusätzlich wurden mögliche Ziele für eine Optimierung des Stoffwechsels mit Hilfe von Zelllinien- bzw. Prozessoptimierung gefunden.

In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass die funktionelle Genomanalyse als Methode zur Charakterisierung von Teilaspekten des Stoffwechsels tierischer Zellen geeignet ist. Nach wie vor stellt die hohe Komplexität der Vorgänge in diesen Zellen eine Hürde für deren komplette Entschlüsselung dar.