Methylotrophe Mikroben

Methylotrophe Organismen (kurz Methylotrophe) sind eine vielfältige Gruppe von Mikroorganismen, die reduzierte Verbindungen mit einem (einzigen) Kohlenstoff-Atom (C₁-Verbindungen) wie Methanol (CH₃OH), Methan (CH₄), Formiat oder Kohlenmonoxid (CO) als Kohlenstoffquelle für ihr Wachstum nutzen können (Assimilation). Einige methylotrophe Organismen können auch das Treibhausgas Methan abbauen und werden in diesem speziellen Fall auch als Methanotrophe Organismen bezeichnet.

Bei den Methylotrophen sind Verbindungen mit mehreren Kohlenstoff-Atomen eingeschlossen, wenn diese keine direkten Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen enthalten, wie beispielsweise Dimethylether (H₃C-O-CH₃ bzw. gleichwertig (CH₃)₂O) und Dimethylamin ((CH₃)₂NH). Mitglieder dieser Gruppe sind beispielsweise Mikroorganismen, die reduzierte Ein-Kohlenstoff-Verbindungen mit Hilfe von Kohlendioxid (CO₂) über den Ribulose-Biphosphat-Weg (Calvin-Zyklus) zu assimilieren.

Diese Organismen sind nicht mit den Methanogenen (Methanbildnern) zu verwechseln, die im Gegenteil Methan als Nebenprodukt aus verschiedenen Ein-Kohlenstoff-Verbindungen wie Kohlendioxid erzeugen. Einige methylotrophe Organismen können das Treibhausgas Methan dagegen abbauen und werden in diesem speziellen Fall auch als methanotrophe Organismen bezeichnet.

Wegen der Menge, der Reinheit und des niedrigen Preises des zur Verfügung stehenden Methanols sind Methanol-verwertende Methylotrophe beispielsweise ideale Organismen für die Produktion von Aminosäuren, Vitaminen, Einzellerproteinen (englisch single cell proteins), rekombinanter Proteine (englisch recombinant proteins), Coenzymen und Cytochromen. Sie könne daher sogar besser geeignet als die üblicherweise verwendeten Zellkulturen, die mit Zuckern „gefüttert“ werden.

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1. ↑ Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen: Kovalente Bindungen C–C, C=C oder C≡C.
2. ↑ Einzellerproteine versus rekombinante Proteine: Erstere werden durch natürlich vorkommende Einzeller synthetisiert, letztere sind durch gentechnisch veränderten Organismen erzeugt, inklusive solcher, in die zusätzliche DNA-Moleküle (etwa als Plasmide) eingeschleust wurden