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Für eine nachhaltige Bioökonomie

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29. BioSC Lecture | 10. November 2023 | Prof. Dr.  Verena Siewers, Chalmers University of Technology, Göteborg

Synthetic biology tools for yeast metabolic engineering

Foto: Forschungszentrum Jülich

Die 29. BioSC Lecture fand am 10.11.2023 im Rahmen des Jülich Biotech Day statt. Prof. Dr. Verena Siewers von der Chalmers University of Technology in Göteborg präsentierte die Etablierung von Hefe als Plattformorganismus für die Synthese von Flavonoiden in einem mikrobiellen Konsortium, unter Verwendung von metabolischen Biosensoren sowie Methoden der gerichteten Evolution.

Flavonoide sind pflanzliche Sekundärmetabolite, die je nach Subgruppe antioxidative, antiinflammatorisch, antimutagene oder antikarzinogene Eigenschaften aufweisen. Sie werden beispielsweise in Nahrungsergänzungsmitteln, Kosmetika und Pharmazeutika verwendet. Der wachsenden Nachfrage nach Flavonoiden steht aktuell die aufwändige Gewinnung durch Extraktion aus Pflanzen gegenüber.

Das Projekt SynBio4Flav zielt auf die Synthese von Flavonoiden mit einem synthetischen mikrobiellen Konsortium ab. Dabei werden die komplexen Synthesewege in spezifische Abschnitte zerlegt, welche in den jeweils optimalen Produktionsorganismus eingebracht werden. Die Vorläufermoleküle werden von Escherichia coli und Pseudomonas putida produziert und die Endprodukte von Hefe. Herausforderungen sind unter anderem die niedrigen Aktivitäten pflanzlicher Sekundärstoffwechsel-Enzyme und die Toxizität der Intermediate für die mikrobiellen Produktionsorganismen. Verena Siewers stellte an ausgewählten Beispielen die Optimierung der Syntheseabschnitte in Hefe mit Hilfe metabolischer Biosensoren und Methoden der gerichteten Evolution dar.

Die Co-Kultivierung verschiedener Mikroorganismen konnte in dem Projekt bislang noch nicht vollständig erreicht werden. Dennoch hat der Ansatz des Projekts ein großes generelles Potenzial für die biotechnologische Synthese komplexer Naturstoffe.

 

Weitere Informationen: https://synbio4flav.eu/