Dr. Mattijs K. Julsing
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31.12.2016

Die Effizienz industrieller Ganzzell-Produktionsprozesse ist häufig beeinträchtigt durch die Bildung von Subpopulationen in einer mikrobiellen Kultur während einer Biotransformation oder Fermentation. Dieses Projektvorhaben untersucht das Phänomen metabolischer Diversität und der Populations-Dynamik in mikrobiellen Zellfabriken anhand verschiedener nicht pathogener Pseudomonas sp. sowohl in planktonischer Kultur, als auch in Oberflächen assoziierten Biofilmen, ausgelöst durch prozessrelevanten Stress. Als Modellreaktion wird die Synthese von Isobutanol und/oder Isobutyrats durch rekombinante Pseudomonas sp. eingesetzt. Ziel ist die Entwicklung von Pseudomonas Zellfabriken mit einer mindestens 10-fach verbesserten Prozessleistung hinsichtlich ihrer genetischen und phänotypischen Stabilität. Kultivierungssysteme: Fließzellreaktor und Glass-bead Reaktor (Biofilme); Scale-down Reaktor (planktonische Zellkultur). Subpopulation-Identifizierung über exogen zugegebenen Redox Farbstoffe, endogene Biosensoren (Fusionsproteine / Reportergene). Detektion über CLSM / FACS. Fluoreszenz basierte Tests um Protein- und Zell-Alterung zu verfolgen und Reparaturkaskaden und Schockantworten in der Zelle zu stimulieren. Vergleichende Genomik zur Identifizierung von genotypischen Unterschieden innerhalb einer Population. Isolierung von Subpopulationen über FACS-Analyse bzw Cell-sorting. GSMM basierte Vorhersagen über die Auswirkung und Zusammenhänge bestimmter Mutationen.