Ontwikkeling van een superieure industriële giststam voor geconsolideerde bioprocessing van lignocellulosische biomassa

Wereldwijd is er snel toenemende belangstelling voor de productie van biobrandstoffen en biobased chemicaliën uit lignocellulosische afvalstromen. Een essentiële vereiste voor dergelijke processen is de beschikbaarheid van een micro-organisme dat in staat is alle suikers te gebruiken, inclusief de belangrijkste pentosesuiker xylose, en een hoge tolerantie heeft voor de remmende verbindingen aanwezig in lignocellulosische hydrolysaten. Aangezien de kosten van de enzymen die nodig zijn voor hydrolyse van de lignocellulosische biomassa nog steeds een aanzienlijk percentage van de kosten van het eindproduct vertegenwoordigen, zou een micro-organisme dat lignocellulolytische enzymen afscheidt om deze kosten ten minste tot op zekere hoogte te verlagen, zeer nuttig zijn om zorgen voor de economische levensvatbaarheid van biobased productie. In dit project zullen we xylose-fermentatiecapaciteit, remmer en thermotolerantie verbeteren, evenals lignocellulolytische enzymafscheiding in een industriële Saccharomyces cerevisiae-giststam voor de tweede generatie productie van bio-ethanol en die kan worden gebruikt als een chassisstam voor de productie van bio chemicaliën. Voor dat doel zullen we de stabiliteit van de xylose-opnamedragers verbeteren en mutante allelen ontwikkelen die een hogere remmer en een hogere thermotolerantie verlenen. We zullen de genenpool verder verrijken door hele genoomtransformatie met behulp van DNA van remmer- en thermotolerante niet-conventionele gistsoorten. We zullen ook evolutionaire aanpassing uitvoeren met alternerende lignocellulosische substraatomstandigheden om te selecteren voor hogere productie van de verschillende lignocellulolytische enzymen. Mutaties die negatieve bijwerkingen veroorzaken, zullen worden geëlimineerd, terwijl gunstige mutaties zullen worden gehandhaafd en verrijkt door genoom-shuffling. Dit zal resulteren in een industriële giststam die bij 40 ° C alle glucose en xylosesuiker in niet-toxisch bagassehydrolysaat in minder dan 40 uur kan fermenteren en met een besparing van ten minste 20% van de vereiste enzymbelasting voor bagassehydrolyse.