Projektbeschreibung
Konstruierte bakterielle Plattformen synthetisieren Glykolat direkt aus RuBisCo
Ribulose-1,5-bisphosphat-carboxylase/-oxygenase (RuBisCo) ist das häufigste Enzym auf der Erde und wird von Bakterien, Algen und terrestrischen Pflanzen verwendet, um atmosphärisches CO2 in organische Verbindungen umzuwandeln. Dieser Prozess ist zwar von kritischer Bedeutung, doch die Kohlenstofffixierung von RuBisCo ist nicht vollkommen effizient, da meist ein Glykolatvorprodukt als Nebenprodukt entsteht. Glykolat ist eine vielseitige Chemikalie, die als Substrat für andere höherwertigere Produkte dienen kann. Unterstützt über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen wird das Projekt ROAD die Ineffizienz von RuBisCo ausnutzen und sie so umwandeln und abändern, dass mittels konstruierter bakterieller Plattformen eine mikrobielle Bioraffinerie für die Glykolatproduktion direkt aus CO2 entsteht.
Ziel
Establishing a bio-based economy requires the development of novel biorefineries, where bacterial cell factories are employed for producing added-value compounds from cheap, renewable substrates. CO2 is the ideal feedstock, being the most abundant and virtually unlimited carbon-source on Earth. Novel, highly promising biorefineries aim to utilize genetically engineered bacteria to convert renewable energies and atmospheric CO2 into fuels and chemicals. The enzyme Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco) is the main responsible of CO2 fixation in the biosphere via the Calvin-Benson-Bassham cycle. Despite its wide distribution in the tree of Life, Rubisco is a rather inaccurate enzyme, presenting a tendency to perform an oxygenation side-reaction which results in the formation of 2-phosphoglycolate (2PG). While re-assimilation of 2PG in central metabolism results in net CO2 loss, it can serve as a precursor of glycolate, an attractive, versatile platform chemical. Here, I propose to exploit the sloppiness of Rubisco to implement a novel biorefinery for glycolate production from CO2. Ultimately, I aim to demonstrate feasible microbial synthesis glycolate, where engineered bacterial platforms synthesize this molecule directly from CO2 (as carbon source) and renewable H2 or formate (as energy source). This overarching goal will be pursued through three different, complementary objectives, including: in vivo screening of new, recently described Rubisco isoforms via ad hoc designed 'selection strain'; in vivo directed evolution of the best performing Rubisco isoforms for improving the inherent oxygenation activity; engineering of natural (Cupriavidus necator) and synthetic (Escherichia coli) bacteria autotrophs as cell factories for this process, which will be tested in gas-controlled lab-scale reactors. Eventually, such a novel biorefinery concept will open unprecedented possibilities for the use of CO2 as feedstock for a true biobased economy.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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- Naturwissenschaften Biowissenschaften Mikrobiologie Bakteriologie
- Technik und Technologie Umwelttechnik Energie und Kraftstoffe
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Biochemie Biomoleküle Proteine Enzym
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2021-PF-01
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
2800 KONGENS LYNGBY
Dänemark
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.