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Biocatalyst for the production of 25-OH-Vitamin D3 and other derivatives by recombinant Bacillus megaterium strains

06.10.2015

Background The biotechnological production of 25-OH Vitamin D3 is of great importance, as this inactivated position 25 within vitamin D3 is hardly achievable by means of organic synthesis, especially in terms of a regio- and stereoselective manner. Within the human body, 25-OH vitamin D3 is converted into the biological active form of vitamin D3 which is important for the Ca2+ deposit into bones. Furthermore, in case of hepatic cirrhosis, its substitution is essential. It has anti-carcinogenic effects and acts protective in terms of autoimmune and cardiovascular diseases. 25-OH vitamin D3 is also used as a standard in clinical laboratory diagnostics. Altogether, 25-OH vitamin D3 is valuable concerning biotechnology, pharmacy and medicine. Invention Biochemists of Saarland University identified and optimized two cytochrome P450 systems which are capable of performing a regio- and stereoselective hydroxylation of vitamin D3 in one step, transferring vitamin D3 to 25-OH and other hydroxyl- derivatives of vitamin D3. The enzymes belong to the CYP109 family. One of these enzymes is capable of synthesizing 25-OH vitamin D3 as a major product and three side products in vitro producing a yield of 26 mg/l/24h. The second one gives rise to 25-OH vitamin D3 as the only product producing a yield of 5 mg/l/24h. Advantages • Synthesis of 25-OH vitamin D3 and other hydroxyl-derivatives in high yields o 25-OH vitamin D3 and three side products→ 26 mg/l/24h o 25-OH vitamin D3 → 5 mg/l/24h • Low production costs • No toxic side products as in classical organic synthesis

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Im Focus: Gammastrahlungsblitze aus Plasmafäden

Neuartige hocheffiziente und brillante Quelle für Gammastrahlung: Anhand von Modellrechnungen haben Physiker des Heidelberger MPI für Kernphysik eine neue Methode für eine effiziente und brillante Gammastrahlungsquelle vorgeschlagen. Ein gigantischer Gammastrahlungsblitz wird hier durch die Wechselwirkung eines dichten ultra-relativistischen Elektronenstrahls mit einem dünnen leitenden Festkörper erzeugt. Die reichliche Produktion energetischer Gammastrahlen beruht auf der Aufspaltung des Elektronenstrahls in einzelne Filamente, während dieser den Festkörper durchquert. Die erreichbare Energie und Intensität der Gammastrahlung eröffnet neue und fundamentale Experimente in der Kernphysik.

Die typische Wellenlänge des Lichtes, die mit einem Objekt des Mikrokosmos wechselwirkt, ist umso kürzer, je kleiner dieses Objekt ist. Für Atome reicht dies...

Im Focus: Gamma-ray flashes from plasma filaments

Novel highly efficient and brilliant gamma-ray source: Based on model calculations, physicists of the Max PIanck Institute for Nuclear Physics in Heidelberg propose a novel method for an efficient high-brilliance gamma-ray source. A giant collimated gamma-ray pulse is generated from the interaction of a dense ultra-relativistic electron beam with a thin solid conductor. Energetic gamma-rays are copiously produced as the electron beam splits into filaments while propagating across the conductor. The resulting gamma-ray energy and flux enable novel experiments in nuclear and fundamental physics.

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Im Focus: Wie schwingt ein Molekül, wenn es berührt wird?

Physiker aus Regensburg, Kanazawa und Kalmar untersuchen Einfluss eines äußeren Kraftfeldes

Physiker der Universität Regensburg (Deutschland), der Kanazawa University (Japan) und der Linnaeus University in Kalmar (Schweden) haben den Einfluss eines...

Im Focus: Basler Forschern gelingt die Züchtung von Knorpel aus Stammzellen

Aus Stammzellen aus dem Knochenmark von Erwachsenen lassen sich stabile Gelenkknorpel herstellen. Diese Zellen können so gesteuert werden, dass sie molekulare Prozesse der embryonalen Entwicklung des Knorpelgewebes durchlaufen, wie Forschende des Departements Biomedizin von Universität und Universitätsspital Basel im Fachmagazin PNAS berichten.

Bestimmte mesenchymale Stamm-/Stromazellen aus dem Knochenmark von Erwachsenen gelten als äusserst viel versprechend für die Regeneration von Skelettgewebe....

Im Focus: Basel researchers succeed in cultivating cartilage from stem cells

Stable joint cartilage can be produced from adult stem cells originating from bone marrow. This is made possible by inducing specific molecular processes occurring during embryonic cartilage formation, as researchers from the University and University Hospital of Basel report in the scientific journal PNAS.

Certain mesenchymal stem/stromal cells from the bone marrow of adults are considered extremely promising for skeletal tissue regeneration. These adult stem...

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