Inżynieria metaboliczna Bacillus subtilis

20 04 2023

Zapraszamy na seminarium instytutowe: w poniedziałek 24 kwietnia o godz. 14 w sali 102B mgr Zuzanna Ruszkowska z Zakładu Mikrobiologii i Biotechnologii Środowiskowej wygłosi seminarium pt. „Inżynieria metaboliczna i konstrukcja “minimalnej komórki” Bacillus subtilis do produkcji 2,3-butanodiolu”.

Streszczenie:

Zmiany klimatyczne i wyczerpujące się złoża paliw kopalnych w coraz większym stopniu wymuszają zmianę dominującego obecnie modelu gospodarki liniowej na gospodarkę cyrkularną opierającą się na zastępowaniu paliw kopalnych biomasą i surowcami wtórnymi. Światową produkcję biomasy szacuje się na 146 mld ton rocznie. Duża ilość biomasy w postaci odpadów i produktów ubocznych powstaje podczas produkcji i przetwarzania żywności. W związku z coraz większą popularnością gospodarki cyrkularnej, rosnącą produkcją organicznych odpadów i potrzebą ich zagospodarowania, coraz powszechniejsza staje się koncepcja biorafinerii. W tej koncepcji, odpady i produkty uboczne stanowią bazę do produkcji energii i związków o wartości dodanej. Do tych procesów często wykorzystywane są odpowiednie szczepy bakterii i grzybów. Jednym ze związków, który może być biologicznie produkowany jest 2,3-butanodiol, szeroko stosowany w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym, polimerowym i kosmetycznym. Różne gatunki mikroorganizmów mogą produkować ten związek jako metabolit, lecz wśród nich wyróżnia się Bacillus subtilis ze względu na swoją bezpieczną charakterystykę. Podejmowane są próby zwiększenia wydajności bioprodukcji 2,3-butanodiolu przy użyciu różnych modyfikacji genetycznych.

Celem badań jest odpowiedź na dwa podstawowe pytania: i) czy możliwe jest uzyskanie nadprodukcji 2,3-butanodiolu w wybranym szczepie B. subtilis dzięki usunięciu operonów genów zaangażowanych w szlaki metaboliczne syntezy innych metabolitów ubocznych? ii) Czy możliwe jest wykorzystanie produktów ubocznych i odpadowych z różnych procesów przemysłowych jako źródła węgla do bioprodukcji 2,3-butanodiolu? Aby odpowiedzieć na te pytania, zaproponowano badania, których wyniki mogą być podstawą do skonstruowania „minimalnych komórek” B. subtilis do efektywnej produkcji 2,3-butanodiolu.