Gewinnung von PDC und anderen Produkten mit hohem Mehrwert aus Lignin durch in silico Gentechnik in Novosphingobium aromaticivorans

Zusammenfassung Lignin, das zweithäufigste pflanzliche Biopolymer auf der Erde, wird in großen Mengen als Abfallmaterial von vielen Industrien produziert. Forscher haben bakterielle Stoffwechselnetzwerke als potenzielle Kandidaten untersucht, um Lignin in eine biotechnologische Wertschöpfungskette zu integrieren. Das in dieser Arbeit für die Stoffwechseltechnik verwendete GEM ist iNovo479, das den Stoffwechsel von Novosphingobium aromaticivorans DSM12444 simuliert. Wir haben eine Studie zur PDC-Produktion durchgeführt und mehrere Interventionsstrategien gefunden, die helfen, dieses Ziel zu erreichen. Diese Strategien umfassen mehr als nur die Blockade des ligI-Gens, was bereits ein bekannter Ansatz war. Obwohl diese neuen Strategien zu einem niedrigeren PDC-Ertrag im Verhältnis zur gebildeten Biomasse führten, führten sie zu einem höheren Zellenausstoß als bei der Deletion des ligI-Gens. Die in diesem Artikel vorgestellte Forschung konzentriert sich auf die Produktion von wertvollen Verbindungen aus Lignin. Frühere Studien haben mutierte Mikroorganismen verwendet, um diese Bioprodukte aus großen Mengen Glukose zu erzeugen. Die Biosynthese aus Lignin würde jedoch die Produktivität verbessern und den Fermentationsprozess kostengünstiger machen. Durch Gen-Knockouts haben wir Wege entdeckt, um eine minimale Produktion von Bioprodukten wie Acetaldehyd, Citrate, Glutarate, Glycerin, Phenol und Propanoat zu gewährleisten, wenn der N. aromaticivorans-Stamm mit ligninbasierten Verbindungen als einzigartigen Substraten gezüchtet wird.