@misc{MesserschmidtMachensHochreinetal.2018, author = {Messerschmidt, Katrin and Machens, Fabian and Hochrein, Lena and Naseri, Gita}, title = {Orthogonal, light-inducible protein expression platform in yeast Sacchararomyces cerevisiae}, series = {New biotechnology}, volume = {44}, journal = {New biotechnology}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, issn = {1871-6784}, doi = {10.1016/j.nbt.2018.05.153}, pages = {S19 -- S19}, year = {2018}, language = {en} } @article{NaseriBalazadehMachensetal.2017, author = {Naseri, Gita and Balazadeh, Salma and Machens, Fabian and Kamranfar, Iman and Messerschmidt, Katrin and M{\"u}ller-R{\"o}ber, Bernd}, title = {Plant-Derived Transcription Factors for Orthologous Regulation of Gene Expression in the Yeast Saccharomyces cerevisiae}, series = {ACS synthetic biology}, volume = {6}, journal = {ACS synthetic biology}, publisher = {American Chemical Society}, address = {Washington}, issn = {2161-5063}, doi = {10.1021/acssynbio.7b00094}, pages = {1742 -- 1756}, year = {2017}, abstract = {Control of gene expression by transcription factors (TFs) is central in many synthetic biology projects for which a tailored expression of one or multiple genes is often needed. As TFs from evolutionary distant organisms are unlikely to affect gene expression in a host of choice, they represent excellent candidates for establishing orthogonal control systems. To establish orthogonal regulators for use in yeast (Saccharomyces cerevisiae), we chose TFs from the plant Arabidopsis thaliana. We established a library of 106 different combinations of chromosomally integrated TFs, activation domains (yeast GAL4 AD, herpes simplex virus VP64, and plant EDLL) and synthetic promoters harboring cognate cis regulatory motifs driving a yEGFP reporter. Transcriptional output of the different driver/reporter combinations varied over a wide spectrum, with EDLL being a considerably stronger transcription activation domain in yeast than the GAL4 activation domain, in particular when fused to Arabidopsis NAC TFs. Notably, the strength of several NAC-EDLL fusions exceeded that of the strong yeast TDH3 promoter by 6- to 10-fold. We furthermore show that plant TFs can be used to build regulatory systems encoded by centromeric or episomal plasmids. Our library of TF-DNA binding site combinations offers an excellent tool for diverse synthetic biology applications in yeast.}, language = {en} } @article{NaseriBehrendRieperetal.2019, author = {Naseri, Gita and Behrend, Jessica and Rieper, Lisa and M{\"u}ller-R{\"o}ber, Bernd}, title = {COMPASS for rapid combinatorial optimization of biochemical pathways based on artificial transcription factors}, series = {Nature Communications}, volume = {10}, journal = {Nature Communications}, publisher = {Nature Publ. Group}, address = {London}, issn = {2041-1723}, doi = {10.1038/s41467-019-10224-x}, pages = {18}, year = {2019}, abstract = {Balanced expression of multiple genes is central for establishing new biosynthetic pathways or multiprotein cellular complexes. Methods for efficient combinatorial assembly of regulatory sequences (promoters) and protein coding sequences are therefore highly wanted. Here, we report a high-throughput cloning method, called COMPASS for COMbinatorial Pathway ASSembly, for the balanced expression of multiple genes in Saccharomyces cerevisiae. COMPASS employs orthogonal, plant-derived artificial transcription factors (ATFs) and homologous recombination-based cloning for the generation of thousands of individual DNA constructs in parallel. The method relies on a positive selection of correctly assembled pathway variants from both, in vivo and in vitro cloning procedures. To decrease the turnaround time in genomic engineering, COMPASS is equipped with multi-locus CRISPR/Cas9-mediated modification capacity. We demonstrate the application of COMPASS by generating cell libraries producing n-carotene and co-producing p-ionone and biosensor-responsive naringenin. COMPASS will have many applications in synthetic biology projects that require gene expression balancing.}, language = {en} } @phdthesis{Naseri2018, author = {Naseri, Gita}, title = {Plant-derived transcription factors and their application for synthetic biology approaches in Saccharomyces cerevisiae}, doi = {10.25932/publishup-42151}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-421514}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {187}, year = {2018}, abstract = {Bereits seit 9000 Jahren verwendet die Menschheit die B{\"a}ckerhefe Saccharomyces cerevisiae f{\"u}r das Brauen von Bier, aber erst seit 150 Jahren wissen wir, dass es sich bei diesem unerm{\"u}dlichen Helfer im Brauprozess um einzellige, lebende Organismen handelt. Und die B{\"a}ckerhefe kann noch viel mehr. Im Rahmen des Forschungsgebietes der Synthetischen Biologie soll unter anderem die B{\"a}ckerhefe als innovatives Werkzeug f{\"u}r die biobasierte Herstellung verschiedenster Substanzen etabliert werden. Zu diesen Substanzen z{\"a}hlen unter anderem Feinchemikalien, Biokraftstoffe und Biopolymere sowie pharmakologisch und medizinisch interessante Pflanzenstoffe. Damit diese verschiedensten Substanzen in der B{\"a}ckerhefe hergestellt werden k{\"o}nnen, m{\"u}ssen große Mengen an Produktionsinformationen zum Beispiel aus Pflanzen in die Hefezellen {\"u}bertragen werden. Dar{\"u}ber hinaus m{\"u}ssen die neu eingebrachten Biosynthesewege reguliert und kontrolliert in den Zellen ablaufen. Auch Optimierungsprozesse zur Erh{\"o}hung der Produktivit{\"a}t sind notwendig. F{\"u}r alle diese Arbeitsschritte mangelt es bis heute an anwendungsbereiten Technologien und umfassenden Plattformen. Daher wurden im Rahmen dieser Doktorarbeit verschiedene Technologien und Plattformen zur Informations{\"u}bertragung, Regulation und Prozessoptimierung geplant und erzeugt. F{\"u}r die Konstruktion von Biosynthesewegen in der B{\"a}ckerhefe wurde als erstes eine Plattform aus neuartigen Regulatoren und Kontrollelementen auf der Basis pflanzlicher Kontrollelemente generiert und charakterisiert. Im zweiten Schritt erfolgte die Entwicklung einer Technologie zur kombinatorischen Verwendung der Regulatoren in der Planung und Optimierung von Biosynthesewegen (COMPASS). Abschließend wurde eine Technologie f{\"u}r die Prozessoptimierung der ver{\"a}nderten Hefezellen entwickelt (CapRedit). Die Leistungsf{\"a}higkeit der entwickelten Plattformen und Technologien wurde durch eine Optimierung der Produktion von Carotenoiden (Beta-Carotin und Beta-Ionon) und Flavonoiden (Naringenin) in Hefezellen nachgewiesen. Die im Rahmen der Arbeit etablierten neuartigen Plattformen und innovativen Technologien sind ein wertvoller Grundbaustein f{\"u}r die Erweiterung der Nutzbarkeit der B{\"a}ckerhefe. Sie erm{\"o}glichen den Einsatz der Hefezellen in kosteneffizienten Produktionswegen und alternativen chemischen Wertsch{\"o}pfungsketten. Dadurch k{\"o}nnen zum Beispiel Biokraftstoffe und pharmakologisch interessante Pflanzenstoffe unter Verwendung von nachwachsenden Rohstoffen, Reststoffen und Nebenprodukten hergestellt werden. Dar{\"u}ber hinaus ergeben sich Anwendungsm{\"o}glichkeiten zur Bodensanierung und Wasseraufbereitung.}, language = {en} }