Multi-input dynamische pathway-regulatie voor geoptimaliseerde microbiële productie.

Door de eindige voorraad fossiele grondstoffen en de
milieuproblematiek, zetten we volop in op de overgang naar een
biogebaseerde economie waar micro-organismen beschouwd
worden als de chemische fabriekjes van de toekomst. Ondanks
vooruitgang in engineeringstechnieken om de microbiële gastheer uit
te rusten met eigenschappen voor productie van chemicaliën, is de
productiviteit meestal te laag voor industriële toepassing. Dit kan
verklaard worden door de metabole stress die ge-engineerde cellen
ervaren door de wisselwerking tussen de expressie van de
heterologische reactieweg en de cel zijn fysiologie. In dit project zal
ik de ontwerpprincipes onderzoeken van een dynamische
gereguleerde reactieweg, die robuust functioneert wat leidt tot
hogere productie in de cel. Specifieke doelstellingen bestaan uit: (i)
het modelleren van reactiekinetiek en dynamische regulatie van de
pathway, (ii) het ontwikkelen van een biosensor-toolbox met geengineerde transcriptiefactoren en (iii) die toegepast worden op de
reactiewegcontrole waarbij meerdere signalen geïntegreerd worden.
Als proof-of-concept zal deze engineering uitgevoerd worden voor
productie van 3-hydroxypropionzuur in de modelbacterie Escherichia
coli, een waardevolle chemicalie voor verschillende toepassingen. Dit
project zal de state-of-the-art vooruitduwen wat betreft dynamische
reactiewegcontrole voor verschillende gastheren en producten, en
zal hierdoor leiden tot hogere microbiële producties.