Ontwikkeling van een innovatieve, op CRISPR gebaseerde tool voor de verbetering van industriële giststammen

Saccharomyces cerevisiae is een krachtig modelorganisme in de celbiologie. Bovendien is het ook een van de meest toegepaste microben in de 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 bioethanol of hoogwaardige chemicaliën) geconfronteerd met nieuwe uitdagingen en suboptimale omstandigheden, waaraan het niet is aangepast. Dit biedt veel mogelijkheden om nieuwe, superieure varianten 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 krachtige strategie ontwikkelen voor de constructie van industriële gisten die de huidige tekortkomingen van ‘rationele engineering’ omzeilt. Deze strategie, die ik ‘begrensde mutagenese’ noem, is gebaseerd op de nieuwste ontwikkelingen in Crispr- gebaseerde genbewerkingstechnieken, die ik zal aanwenden voor microbiële stamconstructie. Het zal een snelle en induceerbare introductie van mutaties in een specifiek deel van het gistgenoom mogelijk maken. Als proof-of-concept zal ik deze technologie gebruiken om superieure gisten te genereren voor de productie van (i) tweede-generatie bio-ethanol en (ii) astaxhantin (een carotenoïde gebruikt als voedingskleurstof en dieetsupplement).