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Seeing in the New Light: Photoreceptor Expression System for Cyanobacteria

Projektbeschreibung

DEENESFRITPL

Lichtgesteuerte Genexpression könnte Enzymaktivität in cyanobakteriellen „Fabriken“ erhöhen

Die älteste bekannte Form von Leben auf der Erde sind die Cyanobakterien. Diese mikroskopischen photosynthetischen Fabriken weisen sehr interessante und vielfältige Stoffwechselwege auf, die zu Biochemikalien mit potenzieller sozioökonomischer Bedeutung führen, wozu Biokraftstoffe und Biokunststoffe zählen. Während die Synthesechemie auf Katalysatoren angewiesen ist, um die Geschwindigkeit und das Volumen der Produktion zu erhöhen, nutzen Cyanobakterien Enzyme, die Katalysatoren der Natur. Um ihre Leistung zu steigern, muss daher die Expression dieser Enzyme fein abgestimmt werden. Mit Unterstützung der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen wird im Rahmen des Projekts PhotoCyX ein cyanobakterielles Ausdrucksmittel entwickelt, das auf der Grundlage eines Phytochrom-Photorezeptors auf rotes Licht reagiert und eine feinabstimmbare Kontrolle der Genexpression bietet. Wenn die Tests erfolgreich verlaufen, werden die Fabriken der Natur halten, was sie versprechen.

Ziel

Cyanobacteria, the green microbial factories, are able to produce important biochemicals such as biofuel and bioplastics that offer a timely solution to many of the environmental challenges of our time, such as pollution and fuel security. The stability of the process and production yield, however, are dependent on the optimum synthesis of the enzymes involved in their metabolic processes.

The goal of this research is to create a cyanobacterial expression tool that responds to red light based on a phytochrome photoreceptor. This tool will enable precise and highly tunable control of cyanobacterial gene expression with two wavelengths of red light. While the study is expected to show the potential of photoswitches for controlling biological processes, it will likely disclose distinct obstacles in the search for an ideal cyanobacterial expression system.

The project will start with the construction of expression plasmids and their application to the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803. The light responses of the resulting expression strains will then be tested by illumination experiments, where the increased expression of the reporter (green fluorescent protein) will be detected with fluorescence spectroscopy.

The proposed 24-month project will take place at the University of Jyvaskyla (Finland) under the supervision of Dr. Heikki Takala. The project also includes a two-month secondment training session at the laboratory of Prof. Andreas Möglich at the University of Bayreuth (Germany). This project is designed to combine the skills of the researcher in cyanobacterial studies and the expertise of the supervisor in phytochrome biology. Overall, the planned activity is methodically structured to nurture new abilities while addressing knowledge gaps. The project will provide the applicant with academic excellence, leading to higher prospects for a tenured academic position in Europe.

Wissenschaftliches Gebiet

Programm/Programme

Thema/Themen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

HORIZON-MSCA-2021-PF-01

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Finanzierungsplan

HORIZON-AG-UN - HORIZON Unit Grant

Koordinator

JYVASKYLAN YLIOPISTO
Netto-EU-Beitrag
€ 215 534,40
Adresse
Seminaarinkatu 15
40100 Jyvaskyla
Finnland

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Region
Manner-Suomi Länsi-Suomi Keski-Suomi
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
EU-Beitrag
Keine Daten

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Letzte Aktualisierung: 10 März 2023

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Permalink: https://cordis.europa.eu/project/id/101067311/de

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