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Energizing microbes with redox mediators for new bioproductions

Descrizione del progetto

Mediatori di ossidoriduzione nella bioproduzione

Attualmente, si può ottenere un ampio portafoglio di bioprodotti in molti bioprocessi solo se i microrganismi hanno accesso all’ossigeno come un accettore di elettroni. Tuttavia, per molte sostanze di destinazione, l’ossigeno è dannoso per l’operazione del bioprocesso e la stabilità del prodotto. L’obiettivo centrale del progetto e-MICROBe, finanziato dall’UE, consiste nell’associare metabolismo microbico ed elettrochimica mediante un mediatore di elettroni solubile auto-secreto per ottenere un efficiente metabolismo energetico indipendente dall’ossigeno e controllare direttamente la formazione del metabolismo e del prodotto. Il progetto valuterà una strategia all-in-one, in cui una cellula genera i mediatori e il prodotto di destinazione, nonché un approccio alternativo che prevede un sistema di co-coltura, in cui una cellula produce i mediatori e una cellula partner li utilizza per la formazione dell’elettro-respirazione e del prodotto.

Obiettivo

In many bioprocesses a broad bioproduct portfolio can currently only be obtained when microorganisms can access oxygen as an electron acceptor. For numerous target substances, however, oxygen is detrimental to product stability and the bioprocess operation. The central aim of e-MICROBe is to innately couple microbial metabolism and electrochemistry via a self-secreted soluble electron mediator to achieve efficient oxygen independent energy metabolism and to directly steer and control metabolism and product formation. This will require creating entirely new physiological traits for production and utilization of redox mediators to generate cellular energy. Thereby, mediators can either act as electron discharge shuttle to enable electro-respiration at an anode or they are employed as inorganic energy donor to deliver electrons from a cathode into the metabolism. We will clarify the underlying reaction pathways in known environmental microorganisms and re-engineer the energy metabolism of common biotech hosts. Thereby, we will switch cellular energy generation from aerobic respiration to anaerobic anodic electro-respiration or from hydrogen consumption as autotrophic electron donor to cathodic electron consumption. The latter process will provide a mechanism to store electrical energy in microbial products. For a new level of in situ insight into microbial energy metabolism, a novel micro-scale bioelectrochemical reactor coupled to microscopic observation and high performance analysis will be developed. With this technique two fundamental concepts for future mediator-based bioprocesses will be evaluated: An all-in-one strategy where one cell is generating the mediators and the targeted product as well as a co-culture system, whereby one cell produces the mediators and a partner cell utilizes them for electro-respiration and product formation. This concept will lay the foundation for a plug-and-play exchange of biotech strains in a mediator-producing co-culture system.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Parole chiave

Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).

Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

ERC-COG - Consolidator Grant

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) ERC-2019-COG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

LEIBNIZ-INSTITUT FUR NATURSTOFF-FORSCHUNG UND INFEKTIONSBIOLOGIE EV HANS-KNOLL-INSTITUT
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 1 999 991,00
Indirizzo
BEUTENBERG STRASSE 11A
07745 Jena
Germania

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Regione
Thüringen Thüringen Jena, Kreisfreie Stadt
Tipo di attività
Research Organisations
Collegamenti
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

€ 1 999 991,00

Beneficiari (1)

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