Het gebruik van microbiële genomica en synthetische biologie voor de ontdekking en optimalisatie van nieuwe secundaire metabolieten voor therapeutische toepassingen

Micro-organismen produceren een groot aantal structureel diverse secundaire metabolieten met industrieel belangrijke toepassingen bv. antibiotica, insecticiden, fungiciden, immunosuppressiva en antikanker middelen. Gespecialiseerde metabolieten van micro-organismen en hun (semi)- synthetische derivaten zijn bijgevolg belangrijk voor de ontwikkeling van klinische geneesmiddelen en voor toepassingen in de landbouw. Door de toenemende resistentie tegen antibiotica en kanker chemotherapie zijn er bovendien dringend nieuwe medicijnen nodig om een globale gezondheidscrisis te voorkomen. Aangezien gespecialiseerde metabolieten van micro-organismen succesvolle uitgangspunten zijn voor de ontwikkeling van dergelijke producten is de zoektocht naar nieuwe biologisch actieve secundaire metabolieten van belang. In dit doctoraatsproject zal een genome mining-benadering gebruikt worden om nieuwe en ongebruikelijke biosynthetische genclusters van onderbelichte Gram-negatieve bacteriën te ontdekken. Na identificatie van de secundaire metabolieten gevormd door deze genclusters zal hun biologische functie en werkingsmechanisme gekarakteriseerd worden. Verder onderzoek zal gevoerd worden naar interessante biosynthetische pathways alsook naar het katalytisch werkingsmechanisme van enzymen verantwoordelijk voor ongebruikelijke transformaties. De opgedane kennis zal ten slotte gebruikt worden om de secundaire metabolieten verder te optimaliseren voor farmaceutische en agrochemische doeleinden.