CO2-fixatie in extreme condities: natief functioneren en reengineering van de 3-hydroxypropionaat/4-hydroxybutyraatcyclus in Sulfolobus acidocaldarius

Bij zowel de maatschappij als de industrie neemt het bewustzijn sterk
toe dat de petrochemische industrie moet vervangen worden door
duurzamere biogebaseerde processen. Een beloftevolle aanpak is
het gebruik van micro-organismen als celfabrieken voor de directe
omzetting van CO2 in waardevolle chemicaliën en brandstoffen.
Recent werd een unieke autotrofe CO2-fixatie reactieweg ontdekt in
thermoacidofiele archaea die optimaal groeien bij hoge temperatuur
en lage pH. De genetisch manipuleerbare en industrieel beloftevolle
soort Sulfolobus acidocaldarius codeert genen voor deze reactieweg,
maar heeft de eigenschap om CO2 te fixeren verloren. Hier
onderzoeken we de factoren die dit verlies kunnen verklaren:
mogelijk zijn één of meerdere enzymen disfunctioneel, of is de
expressie en transcriptieregulatie van de reactieweg defect. Omicmethoden
zullen gecombineerd worden met gedetailleerde
biochemische analysen om een diep inzicht te krijgen in het
functioneren van de reactieweg. Deze inzichten zullen dan gebruikt
worden voor het herengineeren van CO2-fixatie in S. acidocaldarius
door herstellen van de defecten, gevolgd door het engineeren van
een bioproces voor autotrofe groei op grotere schaal. Dit project
heeft tot doel om een efficiënt microbieel CO2-fixatieproces te
ontwikkelen dat functioneert in extreme condities. Bovendien worden
fundamentele inzichten bekomen in het functioneren van de 3-
hydroxypropionaat/4-hydroxybutyraat-cyclus en de transcriptionele
regulatie ervan.