Engineering gist als platformstammen om voedselafval om te zetten in hoogwaardige chemicaliën

Sinds het neolithicum worden microben uitgebuit en gebruikt voor de productie van voedsel en basisproducten. Recente vorderingen op het gebied van genetische manipulatie en biotechnologie maken het mogelijk om gericht celfabrieken op te richten die een overvloed aan biobased producten produceren (bijv. Brandstoffen, chemicaliën, plastic en farmaceutische producten). In dit doctoraatsproject willen we Saccharomyces cerevisiae-platformstammen creëren die hoogwaardige chemicaliën (zoals isoamylaldehyde en laurinezuur) produceren uit voedselreststromen. De strategie om deze platformstammen te creëren is de de novo synthese van een kunstmatig neochromosoom, dat veel 'functionele analogen' bevat van elke stap van de heterologe route die nodig is om deze producten te synthetiseren, samen met kenmerken die dit neochromosoom hyper-evolueerbaar maken (op recombinatie gebaseerd pathway-optimalisatie en beperkte mutagenese). Samen maakt dit het mogelijk om uitgebreide mutant- / variantbibliotheken van S. cerevisiae-stammen te creëren met verschillende combinaties en mutaties. Dit project zal het door Imec ontwikkelde microfluidics-platform gebruiken om varianten te screenen en te selecteren die grote hoeveelheden groene chemicaliën kunnen produceren. In een tweede deel van het project zal een aantal laagwaardige voedselafvalstoffen worden geselecteerd, geanalyseerd en voorbehandeld om hun geschiktheid als microbiële grondstof te beoordelen. Daarom zal de groei van de geoptimaliseerde platformstammen op geselecteerde grondstoffen worden geëvalueerd, waarbij voedselverspilling wordt opgewaardeerd tot hoogwaardige chemicaliën.