Pathway optimalisatie door middel van 'begrensde mutagenese'

Saccharomyces cerevisiae is een krachtig modelorganisme in de celbiologie. Bovendien is het ook een van de meest toegepaste microben in de hedendaagse biotechnologie en fermentatie-industrie. Maar ondanks de sterke domesticatie en specficieke aanpassingen aan mens-gerelateerde omgevingen (e.g. industriële fermentatieprocesses), worden ze door nieuwe toepassingen (zoals de productie van bio-ethanol of hoogwaardige chemicaliën) geconfronteerd met nieuwe uitdagingen en suboptimale omstandigheden, waaraan ze niet zijn aangepast. Dit biedt veel mogelijkheden om nieuwe, superieure gistvarianten te genereren. De huidige benaderingen obv. klassieke genetische modificatie slagen er vaak slechts gedeeltelijk in om deze doelen te bereiken en zijn zeer tijdrovend, vooral voor multigenische fenotypes. In dit project zal ik een nieuwe, krachtige strategie voor ‘strain engineering’ ontwikkelen, nl. ‘begrensde mutagenese’. Deze strategie is gebaseerd op de nieuwste ontwikkelingen in genbewerking, zoals CRISPR en ‘base editors’, die zullen worden herbestemd voor microbe-engineering. Het zal een snelle en induceerbare introductie van genetische variatie binnen een specifiek deel van het genoom (bijv. heterologe pathway) mogelijk maken. Als proof-of-concept zal ik deze technologie gebruiken om bio-ethanolgisten te genereren. Onze aanpak maakt echter een snelle extrapolatie naar andere toepassingsdomeinen/organismen mogelijk, waardoor het een belangrijke mijlpaal is in industriële biotechnologie.