Das Projekt hat zum Inhalt, Hefen aus Futtermitteln sicher mittels Fourier-Transform-Infrarot (FT-IR)-Spektroskopie identifizieren zu können. Die am Zentralinstitut für Ernährungs- und Lebensmittelforschung der TU München bestehende Datenbank zur Identifizierung von Hefen mittels FT-IR-Spektroskopie konnte durch eine Datenerweiterung für die Futtermittelmikrobiologie nutzbar gemacht werden. So wurde die sichere Differenzierung der naheverwandten Arten der Gattungen Issatchenkia und Pichia möglich, die einen wesentlichen Anteil an der Gesamthefeflora von Futtermitteln pflanzlichen Ursprungs ausmachen. Desgleichen gelang die sichere spektrometrische Trennung der handelsüblichen probiotischen Saccharomyces cerevisiae-Stämme von ubiquitären Stämmen sowie eine Differenzierung der probiotischen Zusatzstoffe untereinander. Durch die Nutzung der FT-IR-Spektroskopie kann die mikrobiologische Qualität von Futtermitteln durch genaue Identifizierung der Hefespezies besser charakterisiert sowie ein Gesundheitsrisiko für die Tiere schnell und effizient beurteilt werden.

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Sveriges lantbruksuniv., 2003. / Härtill 4 uppsatser.

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Sveriges lantbruksuniversitet, 2005. / Härtill 4 uppsatser.

Diss. (sammanfattning). Uppsala : Sveriges lantbruksuniv. / Härtill 4 uppsatser.

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Sveriges lantbruksuniversitet, 2006. / Härtill 4 uppsatser.

Thesis (Ph. D.)--University of Washington, 1999. / Vita. Includes bibliographical references (leaves 126-146).

Thesis (Ph. D.)--University of Washington, 1996. / Vita. Includes bibliographical references (leaves [115]-121).

Οι επιφανειοδραστικοί παράγοντες είναι αμφίφιλα μόρια, αποτελούμενα από μια υδρόφιλη κεφαλή και μια υδρόφοβη ουρά. Η ιδιαίτερη δομή τους τα καθιστά ικανά να μειώνουν τις επιφανειακές και διεπιφανειακές τάσεις, μεταξύ διαφορετικών υγρών φάσεων, αλλά και μεταξύ αέριων-υγρών φάσεων. Η ιδιότητα τους αυτή, σε συνδυασμό με την ικανότητά τους να δομούν γαλακτώματα ελαίων σε νερό (oil in water) ή νερού εντός ελαίων (water in oil), αποδεικνύεται ιδιαίτερα χρήσιμη και εν δυνάμει εφαρμόσιμη, σε πολλούς τομείς της σύγχρονης βιομηχανίας. Από την σύνθεση απορρυπαντικών ουσιών και προϊόντων προσωπικής υγιεινής, την παραγωγή φυτοφαρμάκων, παρασιτοκτόνων, ζιζανιοκτόνων και μυκητοκτόνων, έως τη σύνθεση φαρμακευτικών σκευασμάτων, αλλά και τη χρήση τους για την ανάκτηση ελαίων και τη βιοεξυγίανση χερσαίων και υδρόβιων συστημάτων, φαίνεται η υψηλή σημασία των ουσιών αυτών. Σήμερα, οι χημικοί επιφανειοδραστικοί παράγοντες χρησιμοποιούνται ευρέως στο εμπόριο, τόσο λόγω του χαμηλού κόστους παραγωγής τους, όσο και της αποδοτικότητάς τους. Ωστόσο, οι βιολογικά συντιθέμενοι επιφανειοδραστικοί παράγοντες, προσφέρουν μια πληθώρα πλεονεκτημάτων έναντι των αντίστοιχων χημικών. Είναι πιο συμβατοί με το περιβάλλον, λιγότερο τοξικοί, συντίθενται από μια πληθώρα μικροοργανισμών και διαρκώς ανακαλύπτονται νέοι βιοεπιφανειοδραστικοί παράγοντες με διαφορετικές ιδιότητες. Εάν η σύνθεσή τους συνδυαστεί με την παραγωγή κέρδους, τότε θα έχουν όλα τα φόντα να παραγκωνίσουν τους χημικά συντιθέμενους ανταγωνιστές τους. Ιδιαίτερα σημαντική είναι η σύνθεση βιοεπιφανειοδραστικών παραγόντων από ζύμες, καθώς οι μικροοργανισμοί αυτοί, στην πλειοψηφία τους, είναι ασφαλέστεροι από τα βακτήρια. Επιπλέον, η χρήση γλυκερόλης, που αποτελεί υδατοδιαλυτό υπόστρωμα, ως μοναδική πηγή άνθρακα και ενέργειας, οδηγεί σε πλήρη απελευθέρωση των ουσιών αυτών στο μέσο καλλιέργειας, στις περιπτώσεις που αυτές παράγονται. Στην παρούσα εργασία διερευνήθηκε η ικανότητα έξι στελεχών ζυμών να αυξάνονται, να συσσωρεύουν ενδοκυτταρικά λιπίδια και να συνθέτουν βιοεπιφανειοδραστικούς παράγοντες παρουσία υποστρώματος γλυκερόλης. Η ανάπτυξη όλων των ζυμών ήταν ικανοποιητική, εκτός από την περίπτωση της C. tropicalis, η οποία δεν αναπτύχθηκε, στο παρόν υπόστρωμα. Επιπλέον συσσώρευσαν ενδοκυτταρικά λιπίδια σε διαφορετικά ποσοστά, η σύσταση των οποίων σε λιπαρά οξέα ήταν τυπική για αυτούς τους μικροοργανισμούς. Δύο εκ των στελεχών που μελετήθηκαν, τα C. curvatus και P. ciferrii, βρέθηκε να συνθέτουν βιοεπιφανειοδραστικούς παράγοντες με γαλακτωματοποιητική ικανότητα. Για την πρώτη δεν έχει αναφερθεί στο παρελθόν η ικανότητα σύνθεσης τέτοιων ουσιών, ωστόσο για τη δεύτερη, είναι γνωστό ότι συνθέτει πλήρως ακετυλιωμένες τετραακέτυλ-φυτοσφιγγοσίνες, που αποτελούν πρόδρομα μόρια των σφιγγολιπιδίων, σημαντικό κλάσμα λιπιδίων των κυτταρικών μεμβρανών στα θηλαστικά. / Surfactants are amphiphilic molecules, comprising of a hydrophilic head group and a hydrophobic tail group. Their unusual structure makes them capable of reducing surface tension at the air/water interfaces and the interfacial tension at oil/water interfaces. This ability, which is sometimes associated, in the case of emulsifiers, with the formation of oil-in-water or water-in-oil emulsions, is very useful in many areas of industry. Many detergents and personal care products, as well as, many herbicides, pesticides and fungicides utilize surfactants as main ingredients. Their antimicrobial and anti-adhesive properties, makes them possible pharmaceutical agents. They can be also used in oil recovery and bioremediation processes. All these usages prove the great importance of surfactant agents. Today most of the commercially used surfactants are chemically synthesized, due to their low cost and high yield. However, biosurfactants present many advantages over the chemical ones. The first are more compatible with the environment, they present lower toxicity, they can be synthesized by many different microorganisms and newly synthesized biosurfactants, with various abilities, are being discovered all time. As soon as their production gets accompanied with profit, they will become extremely competitive over the chemically synthesized surfactants. The synthesis of biosurfactants from yeasts is quite important. These microorganisms, in their majority, are safer than bacteria. In addition, using glycerol, which is a water soluble substrate, as the only carbon and energy source, leads biosurfactants to be fully secreted in the culture medium. In the present study, the ability of six yeast strains to grow, accumulate intracellular lipids and produce biosurfactants on the presence of glycerol, was investigated. Growth of all microorganisms studied was satisfying, except for C. tropicalis, which showed no significant growth, on the current medium. They also accumulated intracellular lipids in various amounts. The fatty acid composition of these lipids was typical of these microorganisms. Two of the yeast strains studied, namely C. curvatus και P. ciferrii, was found to produce biosurfactants with emulsifying ability. No previous literature exists about the first one, producing such kind of agents. However, P. ciferrii is known to produce fully acetylated tetraacetyl-phytosphingosines, which constitute precursors of sphingolipids, an important fraction of lipids of mammalian cell membranes.

Η χρήση της βιοπληροφορικής σε βιολογικά δεδομένα υψηλής απόδοσης είναι μια πολλά υποσχόμενη προσέγγιση για τη δημιουργία νέα γνώσης. Στην παρούσα εργασία αναλύεται ένα σύνολο δεδομένων που αφορά στα σημεία έναρξης της αντιγραφής (αφετηρίες) στο ζυμομύκητα Schizosaccharomyces pombe, όπως αναγνωρίστηκαν από πειράματα μικροσυστοιχιών που κάλυπταν όλο το μήκος του γονιδιώματος του οργανισμού (full genome). Οι αντιγραφή ξεκινάει από μεγάλο αριθμό αφετηριών οι οποίες βρίσκονται διάσπαρτες σε όλο το γονιδίωμα και μέχρι τώρα οι περισσότερες μελέτες των χαρακτηριστικών των αφετηρίων είχαν πραγματοποιηθεί για περιορισμένο αριθμό αυτών. Στην εργασία αυτή αναλύονται για πρώτη φορά τα χαρακτηριστικά του συνόλου των αφετηριών του S. pombe με σκοπό να διαπιστωθεί ποια χαρακτηριστικά καθορίζουν πότε μια περιοχή του γονιδιώματος μπορεί να δράσει ως αφετηρία αντιγραφής. Από την ανάλυση αυτή προκύπτει ότι: 1. Οι αφετηρίες έχουν υψηλότερο μέγιστο περιεχόμενο ΑΤ από άλλες γονιδιωματικές περιοχές. 2. Οι αφετηρίες εντοπίζονται κατά προτίμηση σε μεγάλες διαγονιδιακές περιοχές ανάμεσα σε αποκλίνουσες μεταγραφικές μονάδες. 3. Η ασυμμετρία κατανομής Α και Τ ενδέχεται να αποτελεί δείκτη των αφετηριών. 4. Η απόδοση έχει συσχέτιση με το περιεχόμενο ΑΤ. / Use of Bioinformatics in high-throughput biological data is a promising approach for creation of new knowledge. In this work we analyze a dataset that concerns origins of DNA replication initiation in the yeast Schizosaccharomyces pombe, that were identified through full genome microarray experiments. DNA replication starts from a large number of origins that span the entire genome and until recently most studies of origins of replication have been carried out only for a limited number of them. Here we analyze for the first time the properties of the entire dataset of origins of replication in S. pombe in order to find out which specific properties define which genomic location can function as an origin of replication. From this analysis we found that: 1. Origins of replication have higher maximum AT (adenine-thymine) content than other genomic locations. 2. Origins of replication are found preferentially in large genomic locations between divergent transcriptional units. 3. AT asymmetry might be a marker of origins of replication. 4. The origin of replication firing efficiency is correlated with AT content.

Thesis (MSc)--Stellenbosch University, 2012. / ENGLISH ABSTRACT: Non-Saccharomyces yeasts of oenological origin have previously been associated with spoilage or regarded as undesired yeasts in wine. However, these yeasts have recently come under investigation for their positive contribution towards wine aroma especially when used in sequential or co-inoculated fermentations with Saccharomyces cerevisiae. These yeasts are also known to secrete a number of enzymes that could be applicable in wine biotechnology. Amongst these enzymes are aspartic proteases. The secreted proteases from some non-Saccharomyces yeast may play a role in protein haze reduction, as demonstrated by some authors, while simultaneously increasing the assimilable nitrogen content of the wine for the utilization and growth of fermentative microorganisms. Moreover, the proteases may have an indirect effect on wine aroma by liberating amino acids that serve as aroma precursors. Although many screenings have been performed detecting protease activity in non-Saccharomyces yeasts, no attempts have been made to characterize these enzymes. This study set out to isolate and characterize genes encoding extracellular aspartic proteases from non-Saccharomyces yeasts. An enzymatic activity screening of a collection of 308 Saccharomyces and non-Saccharomyces yeasts, isolated from grape must, was performed. The aspartic protease-encoding genes of two non- Saccharomyces yeasts, which showed strong extracellular proteolytic activity on plate assays, were isolated and characterized by in silico analysis. The genes were isolated by employing degenerate and inverse PCR. One gene was isolated from Metschnikowia pulcherrima IWBT Y1123 and named MpAPr1. The other putative gene was isolated from Candida apicola IWBT Y1384 and named CaAPr1. The MpAPr1 gene is 1137 bp long, encoding a 378 amino acid putative protein with a predicted molecular weight of 40.1 kDa. The CaAPr1 putative gene is 1101 bp long and encodes a 367 amino acid putative protein with a predicted molecular weight of 39 kDa. These features are typical of extracellular aspartic proteases. The deduced protein sequences showed less than 40% homology to other yeast extracellular aspartic proteases. By heterologous expression of MpAPr1 in S. cerevisiae, it was confirmed that the gene encodes an extracellular acid protease. The expression of MpAPr1 was shown to be induced in media containing proteins as sole nitrogen source and repressed when a preferred nitrogen source was available. The gene was expressed in the presence of casein, bovine serum albumin (BSA) and grape juice proteins and repressed in the presence of ammonium sulphate. Expression was most induced in the presence of grape juice proteins, which was expected since these proteins are present in the natural habitat of the yeast. A genetic screening confirmed the presence of the MpAPr1 gene in 12 other M. pulcherrima strains isolated from grape juice. The extracellular protease activity of the strains was also visualized on plates. As far as we know, this is the first report on the genetic characterization of secreted aspartic proteases from non-Saccharomyces yeasts isolated from grape must and provides the groundwork for further investigations. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Nie-Saccharomyces giste is voorheen met wynbederf geassosieer en hul teenwoordigheid in wyn is ongewens. Hierdie giste is onlangs ondersoek vir hulle positiewe bydrae tot wyn aroma, in veral sekwensiële en ko-inokulerings met Saccharomyces cerevisiae. Sommige van die nie-Saccahromyces giste skei ‘n verskeidenhied ensieme af wat moontlik vir die wynmaker van nut kan wees. Een groep van hierdie ensieme is die aspartiese suurproteases. Soos deur sommige navorsers aangetoon word, kan die proteases die vorming van proteïenwaasverlaging, terwyl dit terselfdertyd die assimilerende stikstofinhoud van die wyn vir die gebruik en groei van fermentasie-mikroörganismes verhoog. Die proteases kan moontlik ook ‘n indirekte uitwerking op die aromaprofiel van die wyn hê deur die vrystelling van aminosure wat as aromavoorlopers dien. Alhoewel baie studies gedoen is wat die ekstrasellulêre teenwoordigheid van proteases bevestig in nie-Saccharomyces giste wat van druiwesap/wyn afkoms is, is daar geen dokumentasie oor die genetiese karakterisering van hierdie ensieme beskikbaar nie. Die doel van hierdie studie was om gene wat aspartiese proteases in nie-Saccharomyces giste enkodeer, te isoleer en gedeeltelik te karakteriseer. ‘n Versameling van 308 Saccharomyces en nie-Saccharomyces giste wat uit druiwe sap geïsoleer is, is gesif vir ensiematiese aktiwiteit deur plaattoetse uit te voer. Twee gene wat aspartiese protease enkodeer, is geïsoleer van twee nie-Saccharomyces giste. Dit hetpositief gedurende die aktiwiteitstoetse getoets en is deur in silico–analise gekarakteriseer. Die gene is deur die uitvoering van gedegenereerde en inverse PKR geïdentifiseer. Een geen is vanaf Metschnikowia pulcherrima IWBT Y1123 geïsoleer en is MpAPr1 genoem, terwyl die ander van Candida apicola IWBT Y1384 geïsoleer en CaAPr1 genoem is. Die MpAPr1-geen is 1137 bp lank en enkodeer ‘n proteïen wat uit 378 aminosure bestaan met ‘n voorspelde molekulêre massa van 40.1 kDa. Daar teenoor is die CaAPr1-geen 1101 bp lank en enkodeer vir ‘n proteïen wat uit 367 aminosure met ‘n molekulêre massa van 39 kDa bestaan. Hierdie eienskappe is kenmerkend van aspartiese protease. Die afgeleide proteïenvolgorde het minder as 40% homologie met ander ekstrasellulêre aspartiese proteases vertoon, wat dui op die nuwigheid van hierdie ensieme. Die MpAPr1-geen is heterologies in S. cerevisiae YHUM272 uitgedruk en dit het bevestig dat die geen inderdaad ‘n ekstrasellulêre aspartiese protease enkodeer. Die MpAPr1-geen is uitgedruk in media wat alleenlik proteïen as stikstofbron bevat het, terwyl dit onderdruk is in gevalle waar ‘n verkose stikstofbron beskikbaar was. Die geen is uitgedruk in die teenwoordigheid van kaseïen, BSA en proteïene afkomstig vanaf druiwesap en in die teenwoordigheid van ammoniumsulfaat onderdruk. Die hoogste uitdrukking was in die teenwoordigheid van druifproteïene. Hierdie proteïene is teenwoordig in die natuurlike habitat van die gis en is dus dalk ‘n bekende stikstofbron vir die gis. ‘n Genetiese sifting het die teenwoordigheid van die MpAPr1-geen in 12 ander M. pulcherrima–rasse, wat ook van wynkundige oorsprong is, bevestig. Die aspartiese protease-aktiwiteit van die 12 rasse is ook op agarplate waargeneem. Na ons wete, is dit die eerste verslag oor die genetiese karakterisering van afgeskeide aspartiese proteases van nie- Saccharomyces giste van wynkundige oorsprong en verskaf die grondslag vir verdere ondersoek.