Description: Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Terrestrische Mikrobiologie durchgeführt. Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung eines neuen Paenibacillus polymyxa Chassis Organismus für den Einsatz in Bioraffinerien. Basierend auf einem bereits bestehenden, maßgeschneiderten CRISPRCas9 System erfolgt die Weiterentwicklung zu einem robusten Produktionsstamm welcher zielgerichtet auf die Verwertung von nachwachsenden Rohstoffen angepasst wird. Ausgehend von der Fähigkeit zur Verstoffwechselung einer Vielzahl an Substraten zusammen mit der direkten Verwertung von Lignin und einer grundlegenden Toleranz gegen inhibitorische Stoffe aus der Biomassevorbehandlung sowie der Produktion von antimikrobiellen Stoffen eignet sich die Klasse der Paenibacillen bestens für dieses Vorhaben. In PolyMore erfolgt die Zusammenführung der besten Eigenschaften der verschiedenen Paenibacilli in einem Stamm um einen potenten und robusten Produktionsstamm bereitzustellen. Mittels systembiologischer Ansätze erfolgt eine umfassende Charakterisierung, welche die weitere Optimierung vorgibt. Für die Optimierung des Stammes erfolgt eine Genomreduzierung mit gleichzeitigem Einbau von CRISPRpads an den Deletionsstellen, was z.B. eine multiple Integration heterologer DNA Fragmente in das reduzierte Genom erlaubt. Hierfür kommt eine automatisierte Klonierungsplattform zum Einsatz, welche die Arbeiten massiv beschleunigen. Anhand der ausgewählten Beispielprodukte; Exopolysaccharide und 2,3-Butandiol sowie dessen Folgeprodukte Methyl Ethyl Keton und 2-Butanol erfolgt der Nachweis für das Potential dieses neuen Produktionsorganismus. Darüber hinaus erfolgt die Entwicklung neuer Prozessschemen, indem die Sporen von P. polymyxa mit Enzymen dekoriert werden, welche z.B. inhibitorische Stoffe der Biomassevorbehandlung abbauen. Somit erfolgt die Inokulation nicht mit lebenden Zellen, sondern enzymatisch aktiven Sporen, welche durch ihr auskeimen den Prozessstart festlegen. Am Ende des Prozesses können die durch Produktinhibierung gebildeten Sporen als neues Inokulum verwendet werden.
Types:
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Antimikrobielle Substanz ? Lignin ? Genom ? Substrat ? Mikrobiologie ? Bioraffinerie ? Enzym ? Keton ? Nachwachsender Rohstoff ? Sporen ? Bioökonomie ? Organismen ? Beimpfung ? Neuentwicklung ? Stoffproduktion ?
Region: Hessen
Bounding box: 9° .. 9° x 50.55° .. 50.55°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2020-02-01 - 2023-01-31
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