Projektbeschreibung
Optimierung der mikrobiellen Biokraftstoffproduktion
Mikroorganismen können derart verändert werden, dass sie wertvolle Verbindungen wie zum Beispiel Biokraftstoffe erzeugen. Zellen priorisieren jedoch das Wachstum gegenüber der Erzeugung, wodurch die Erträge begrenzt werden. Eine präzise Trennung dieser beiden Phasen bleibt mit den derzeitig vorhandenen Werkzeugen technisch schwierig. Mit Unterstützung der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen wird im Rahmen des Projekts CHIME-Z die Chemo-Optogenetik eingeführt, eine Technologie, bei der kleine Moleküle und Licht kombiniert werden, um die Genexpression mit hoher Präzision und Reversibilität zu steuern. Unter Einsatz des Bakteriums Zymomonas mobilis als Modellsystem wird die Forschungsgruppe genetische Schaltkreise entwickeln, die Zellen je nach Bedarf zwischen Wachstums- und Isobutanolproduktionsphasen umschalten. Der Ansatz wird unter Verwendung von lignozellulosehaltiger Biomasse als Rohstoff validiert und skaliert, um eine nachhaltige Biokraftstoffproduktion im Einklang mit den Zielen des europäischen Grünen Deals zu unterstützen.
Ziel
Competition for metabolic/cellular resources between biomass formation (“growth”) and product synthesis (“production”) is a major bottleneck in microbial bioproduction, leading to reduced yields. Synthetic genetic circuits have aimed to decouple growth and production phases to improve yields, but current approaches based on chemical inducers or optogenetics remain inadequate for achieving efficient phase separation. CHIME-Z introduces chemo-optogenetics, a technology that combines small molecules and light to control gene expression, offering precise control, modularity, rapid reversibility, and orthogonality, thereby overcoming the limitations of existing tools. By applying chemo-optogenetics to engineer Zymomonas mobilis for isobutanol (a biofuel) production, CHIME-Z will deliver proof-of-concept for chemo-optogenetics-driven circuit design and metabolic engineering, which will find application in bioproduction. The project pursues three objectives. RO1: To develop chemo-optogenetic expression systems in E. coli and Z. mobilis, by screening libraries of DNA-binding domains and activation domains to identify combinations with minimal leakiness and high transcriptional activation. RO2: To model and construct a chemo-optogenetic circuit in Zymomonas mobilis to achieve separation of growth and isobutanol production phases, using Python-based computational modeling to predict system behavior, and genome engineering to implement a NIMPLY gate-based circuit that separates growth and isobutanol production phases. RO3: To optimize fermentation and scale-up parameters for isobutanol production from glucose and pretreated lignocellulosic biomass using the chemo-optogenetically engineered Zymomonas mobilis, through lab-scale process optimization, metabolomics-based validation, and subsequent bioreactor-based scale-up. Notably, CHIME-Z supports European Green Deal and the UNSDGs by converting lignocellulosic biomass into isobutanol through sustainable bioproduction.
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.
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.
- Technik und Technologie Industrielle Biotechnologie Biomaterialien Biokraftstoff
- Technik und Technologie Industrielle Biotechnologie Bioprozesstechnik Fermentation
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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-2025-PF
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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.
901 87 UMEA
Schweden
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.