Ketocarotinoide gehören zu einer speziellen Gruppe der Carotinoide, die durch eine oder mehrere Ketogruppen (C=O) in ihren Iononringen charakterisiert werden. Aufgrund ihrer hervorragenden antioxidative Wirkung sind Ketocarotinoide wie Canthaxanthin oder Astaxanthin wertvolle Pigmente, die in der Futter-, Kosmetik- und nutrazeutische Industrie immer begehrt sind. In dieser Arbeit möchte ich anhand Überexprimierung des nativen Schlüsselenzyms ß-Carotinketolase (CrBKT), den ketocarotinoid-biosynthetische Pathway in das Modelorganismus Chlamydomonas reinhardtii einbauen. Transgen-Exprimierung bzw. Transgen-Stabilität sollen durch Einsatz des Ble2A-System verbessert werden, in dem der Selektionsmarker - das für Zeocin-Resistenz verantwortliche ble Gen – direkt mit dem Gene-of-interest durch die sogenannte selbst-gespaltete 2A-Sequenz aus Maul-und-Klauenseuche-Virus (FMDV) verknüpft wird. Die Funktionalität des Ble2A system wurde durch erfolgreiche Exprimierung des fluoreszierenden Proteins mCherry in Chlamydomonas bestätigt. Ebenfalls nachgewiesen war die enzymatische Aktivität von CrBKT, dessen heterologe Exprimierung in carotinoid-produzierenden E. coli-Zellen zu fast vollständige Konvertierung von ß-Carotin zu Canthaxanthin bzw. von Zeaxanthin zu Astaxanthin führte. Zwei Chlamydomonas-Stämme wurden für die Metabolic-Engineering-Experimente ausgewählt: Stamm UVM-4, in dem Transgen-Exprimierung erhöht werden sollte, und Stamm CC-4102, in dem wegen Mutationen sowohl in beta-carotin-biosynthetischem Pathway als auch im Xanthophyll-Zyklus nur ß-Carotin und Zeaxanthin akkumuliert werden. Nach Transformation der beiden Stämme ergaben sich hunderte zeocin-resistente Kolonien, lediglich ca. 10% wiesen die erfolgreiche Integration des CrBKT-Gens ins Genom auf. In keinen Transformanten war Ketocarotinoid-Produktion nachzuweisen. Erfolgreiche Ergebnisse konnte nur durch Veränerdung der Transformationsbedingungen erreicht werden: die Algenzellen wurden im Dunkeln auf mit Hefeextrakt und Trypton ergänztem Wachstumsmedium transformiert und selektiert. Unter diesen Bedingungen ist es mir gelungen, vier CrBKT-überexprimierende Linien zu isolieren. Alle vier Linien verfügen über eine blassgrüne Farbe und drastisch reduzierten Chlorophyll-Gehalt. In zwei Linien war Canthaxanthin-Produktion nachgewiesen, Canthaxanthin-Konzentration beträgt ca. 10% gesamte Carotinoide-Menge der Zelle (0.1 pg/Zelle). Ein nicht erwartetes Phänomenon war mit den blassgrünen, canthaxanthin-produzierenden Transformanten zu beobachten. Waren sie im Licht kultiviert, kehrten sie schnell zu der normal grünen Farbe zurück. Canthaxanthin-Produktion war nicht mehr detektierbar und Zeocin-Resistenz war ebenfalls beeinträchtigt. Zusammen bilden diese Ergebnisse die Grundlage für Ketocarotinoide-Metabolic Engineering-Versuche in Zukunft. Mögliche Schwierigkeiten, denen man begegnen kann, sind identifiziert und Strategien, mit denen man diese Schwierigkeiten beseitigen kann, werden vorgeschlagen.