Projektbeschreibung
Aus Phytoplankton Carotinoide herstellen
Carotinoide sind natürliche Pigmente, die in Pflanzen, Algen und einigen Bakterien vorkommen, wobei sie Obst, Gemüse und Blumen ihre leuchtenden Farben verleihen. Diese Verbindungen sind für die Photosynthese entscheidend wichtig und wirken als Antioxidantien, welche die Zellen vor oxidativem Stress und Schäden durch freie Radikale schützen. Ihre komplexe Biosynthese stellt jedoch in Hinsicht darauf, ausreichende Erträge zur kommerziellen Nutzung zu erzielen, eine Herausforderung dar. Das Team des im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen finanzierten Projekts SORTED zielt darauf ab, Mikroalgen und insbesondere Kieselalgen zur Herstellung von Carotinoiden zu nutzen. Die Forschenden werden sich auf spezifische Enzyme konzentrieren und die Biosynthesewege neu gestalten, um die Carotinoidausbeute zu verbessern. Die Arbeit des Projekts soll neue Erkenntnisse über Kieselalgen-Biotechnologie liefern und fortgeschrittenen Anwendungen in Industrie und Forschung den Weg bereiten.
Ziel
Carotenoids, prized for their antioxidant properties, are essential precursors for crucial human vitamins and, in plants and algae, they play roles in light absorption and photoprotection against excessive light-induced damage to photosynthesis. However, it is very challenging to achieve carotenoid market- required yields. Carotenoids complex chemical synthesis in fact, limits the possibility to obtain them artificially while in plants (i.e. the main natural producers) excessive carotenoids in chloroplasts can disrupt thylakoid membranes, making biotechnological manipulation aimed to increase carotenoid yield particularly hard.
To address this problem, a sustainable approach is crucial, and microalgae offer a promising solution as natural, scalable carotenoid producers. A novel strategy involves repurposing cellular factories to overcome chloroplast limitations for carotenoid biosynthesis and accumulation. Diatoms, like Phaeodactylum tricornutum, are ideal candidates due to their multiple cellular compartments, including the periplastidial compartment (PPC), suitable for carotenoid storage, and access to precursors synthesized through various cellular pathways.
Moreover, diatoms excel as synthetic biology platforms with efficient genetic tools, modular DNA assembly, and genome editing capabilities.
The SORTED project aims to advance understanding through a multifaceted approach. Firstly, we will investigate prenyltransferases (PTSs) in P. tricornutum's cytosol to unveil their role in carotenoid precursor synthesis (Objective 1). Subsequently, rational redesign will enable the extraplastidial relocation of the carotenoid biosynthetic pathway (Objective 2). Furthermore, we will assess the physiological implications of genetic modifications on performance (Objective 3). Through SORTED, we anticipate gaining innovative insights into diatom carotenoid production, revolutionizing both biotechnology and our fundamental understanding of cellular dynamics.
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: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2023-PF-01
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5230 Odense M
Dänemark