H2020 Rafts4Biotech Proiektua: Lipido-balsa bakteriano sintetikoak industria-prozesuak optimizatzeko
- Mota Proiektua
- Egoera Bete
- Exekuzioa 2017 -2021
- Esleitutako Aurrekontua 6.733.580,00 €
- Eremua Europeo
- Finantza-iturri nagusia Horizonte 2020
- Proiektuaren webgunea Rafts4Biotech
Rafts4Biotech 48 hilabeteko ikerketa-proiektu bat da, hiru RTO, lau unibertsitate eta bost ETEk osatutako partzuergo orekatu batek garatuko duena.
Rafts4Biotech proposamena garatzeko behar den metodologia sistema-biologia integratuan oinarritzen da, hainbat diziplina ezberdinekin konbinatuta, hala nola modelizazio matematikoa, entzimologia eta biologia sintetikoaren ikuspegiak. Rafts4Biotech partzuergoaren diziplina-alderdi polifazetiko hau aplikazio industrial zabalak dituen teknologia berritzaile gisa bakterioen lipido-balsa sintetikoak garatzeko dugun uste sendoaren ondorio da.
Proposamen honetan behean deskribatzen diren lan-paketeek (LP) gure teknologiaren moldakortasuna erakustea dute helburu, ohiko xasis mikrobianoek jasaten dituzten egungo muga metabolikoek eragindako hiru arazo bioteknologiko garrantzitsu konponduz:
- Zelula-fabriken ingeniaritza laborategiko baldintzetan ekoiztea zaila den antibiotiko lipofilo berriak ekoizteko (Pharma-SC).
- Gaur egun ekoizpen-errendimendu baxuak eta ekoizpen-kostu handiak dituzten kosmetika-gehigarriak ekoizteko dauden zelula-fabrikak ezartzea (Kosmetika-SC) eta
- Elikagai eta edarien iturrietatik kutsatzaile industrialak kentzeko zelula-fabrika sendoagoak eta erresilienteagoak garatu (Feed-SC).
Bakterio-zelulen tratagarritasun genetikoak aplikazio bioteknologiko esanguratsuak dituzten mikrobio-txasis plataforma sintetikoak (SMCP) sortzea ahalbidetzen du. Hala ere, haien funtzionaltasunak muga estragenomiko nabarmenak ditu gaur egun, proteina-proteina elkarrekintza eskasak, proteinen estekiometria desegokia edo industria-ekoizpen prozesuak arriskuan jartzen dituzten bitartekari toxikoen sorreragatik.
Arazo honi aurre egiteko, Rafts4Biotech proiektuak gure azken aurkikuntza baliatuko du: bakterioek gai dira zelula eukariotoen lipido-balsen antzeko mintz azpizelularreko konpartimentuak antolatzeko, zelula-prozesu espezifikoak hobetzeko/babestzeko. Rafts4Biotech proiektuak zelula bakterianoak diseinatuko ditu erreakzio bioteknologiko garrantzitsuak bakterioen lipido-balsetan mugatzeko, haien estekiometria optimizatuz eta zelulak interferentzia metaboliko desatseginetatik babestuz.
Beraz, Rafts4Biotech proiektuak hurrengo belaunaldiko SMCP fidagarri eta sendoak ekoizteko aukera emango du, non industria-ekoizpen prozesuak bakterioen lipido-baltsen barruan mugatuta dauden, beren muga estragenomiko klasikoetatik askatuta eta industria-ekoizpenerako optimizatuta. Gainera, kontzeptu hau prokarioto askori aplika dakieke, lipido-balsak bakterio-espezie askotan baitaude.
Malgutasun horretan oinarrituta, Rafts4Biotech proiektuak bi biosistema bioteknologikoki garrantzitsu erabiliko ditu, Bacillus subtilis eta Escherichia coli, bakterioen lipido-balsa sintetikoak diseinatzeko, farmazia-, kosmetika- eta animalien elikadura-industrietako hiru prozesu biokimiko konplexuren errendimendua optimizatzeko.
Horretarako, Rafts4Biotech partzuergoak biologia sintetikoan, sistemen biologian eta eredu matematikoan adituak diren hainbat enpresa konbinatzen ditu, eta proiektu honetan aktiboki lan egingo duten eta teknologia hau aplikazio komertzialetan bihurtuko duten hainbat ETE barne hartzen ditu. Rafts4Biotechek garatutako teknologiak etapa anitzeko industria-prozesuak optimizatuko ditu eta Europako ikerketa bultzatuko du.
Gizarte-eragina: R4B proiektuak balio handiko produktuak garatuko ditu, biologia sintetikoaren eta sistemen biologiaren pertzepzio publiko positiboa sortzen lagunduko dutenak. Gainera, Rafts4Biotech-ek ez du inolako eraikuntzarik ingurune irekian kaleratzeko asmorik, beraz, proiektu honek harrera positiboa izatea espero dugu interesdun guztien eta industria-bioteknologiaren eragileen artean, eta horrela, bioteknologiarekiko eta biologia sintetikoaren inguruko iritzi publikoa hobetzen lagunduko dugu.
Helburu orokorra: R4B-k mikrobioen xasis berri eta polifazetiko bat garatuko du, bakterioen lipido-balsak izeneko mintz azpizelular berrien konpartimentuetan erreakzio industrialki garrantzitsuak mugatzeko. Horri esker, industria-prozesuen erregulazio zehatza, haien errendimendu optimoa eta zelulen metabolismotik isolatuko dira erreaktibotasun toxikoa saihesteko.
Bakterio-zelulen tratagarritasun genetikoak aplikazio bioteknologiko esanguratsuak dituzten mikrobio-txasis plataforma sintetikoak (SMCP) sortzea ahalbidetzen du. Hala ere, haien funtzionaltasunak muga estragenomiko nabarmenak ditu gaur egun, proteina-proteina elkarrekintza eskasak, proteinen estekiometria desegokia edo industria-ekoizpen prozesuak arriskuan jartzen dituzten bitartekari toxikoen sorreragatik.
Arazo honi aurre egiteko, Rafts4Biotech proiektuak gure azken aurkikuntza baliatuko du: bakterioek gai dira zelula eukariotoen lipido-balsen antzeko mintz azpizelularreko konpartimentuak antolatzeko, zelula-prozesu espezifikoak hobetzeko/babestzeko. Rafts4Biotech proiektuak zelula bakterianoak diseinatuko ditu erreakzio bioteknologiko garrantzitsuak bakterioen lipido-balsetan mugatzeko, haien estekiometria optimizatuz eta zelulak interferentzia metaboliko desegokietatik babestuz.
Beraz, Rafts4Biotech proiektuak hurrengo belaunaldiko SMCP fidagarri eta sendoak ekoizteko aukera emango du, non industria-ekoizpen prozesuak bakterioen lipido-baltsen barruan mugatuta dauden, beren muga estragenomiko klasikoetatik askatuta eta industria-ekoizpenerako optimizatuta. Gainera, kontzeptu hau prokarioto askori aplika dakieke, lipido-balsak bakterio-espezie askotan aurkitzen baitira.
Malgutasun horretan oinarrituta, Raft4Biotech proiektuak bi biosistema bioteknologikoki garrantzitsu erabiliko ditu, Bacillus subtilis eta Escherichia coli, bakterioen lipido-balsa sintetikoak diseinatzeko eta hiru prozesu biokimiko konplexuren errendimendua optimizatzeko farmazia, kosmetika eta animalien elikadura sektoreetan.
Horretarako, Rafts4Biotech partzuergoak biologia sintetikoan, sistemen biologian eta eredu matematikoan adituak diren hainbat enpresa konbinatzen ditu, eta proiektu honetan aktiboki lan egingo duten eta teknologia hau aplikazio komertzialetan bihurtuko duten hainbat ETE barne hartzen ditu. Rafts4Biotechek garatutako teknologiak etapa anitzeko industria-prozesuak optimizatuko ditu eta Europako ikerketa bultzatuko du.
Bakterio-zelulen tratagarritasun genetikoak aplikazio bioteknologiko garrantzitsuak dituzten zirkuitu genetiko konplexuak adierazten dituzten mikrobio-txasis plataforma sintetikoak (SMCP) sortzea ahalbidetzen du. Genetikoki moldagarriak izan arren, SMCP-en funtzionalitate egokiak muga estragenomiko nabarmenak ditu gaur egun, proteina-proteina elkarrekintza eskasak, proteinen estekiometria desegokia eta metabolismoan eragina duten eta, azken finean, industria-ekoizpen prozesuak kaltetzen dituzten bitartekari toxikoen sorreraren ondorioz. Muga horiek gainditzea da biologia sintetikoaren erronka garrantzitsuenetako bat biosistema artifizialak ezartzeko. Rafts4Biotech proiektuak oztopo hori gainditu nahi du.
Rafts4Biotech proiektuaren berrikuntza osagaia bakterioek zelula eukariotoen lipido-baltsa deritzonen antzeko mintz azpizelularreko konpartimentu espezifikoak antolatzeko gai direla aurkitu berri dugun honetan oinarritzen da, zelula-prozesu espezifikoen eraginkortasuna hobetzeko eta bakterioen lipido-baltsaetatik kanpoko erreakzio gurutzatuetatik babesteko. Aurkikuntza honetan oinarrituta, posible da bakterio-zelulak diseinatzea erreakzio bioteknologikoki garrantzitsuak lipido-balsetan mugatzeko, horrela haien estekiometria optimizatuz eta nahi ez diren interferentzia metabolikoetatik babestuz.
Rafts4Biotech proiektuak teknologia berritzaile hau ezarriko du eta SMCP fidagarri eta sendoen belaunaldi berri bat ekoiztuko du, non ekoizpen industrialaren prozesuak bakterioen lipido-balsetan mugatzen diren. Teknologia berri honi esker, SMCP-ek genomatik kanpoko muga klasikoak gaindituko dituzte eta ekoizpen industrialerako optimizatuta egongo dira. Gainera, biosistema artifizial berri hauek interakzio biologiko askoren alde eta kontra hautatu ditzakete, eta balio erantsiko produktuen talde zabal eta anitza ekoizteko xasis mikrobiano oso moldagarria sortu. Gainera, zelulen metabolismoarekin elkarreraginak mugatzeak zelulen fabrikazioen sendotasuna handituko du, zelulak erreakzio desegokietatik eta, ondorioz, tarteko produktu toxikoen metaketatik babestuko baititu.
Garrantzitsua da azpimarratzea Rafts4Biotech proposamenean garatuko dugun kontzeptu zientifikoa prokarioto ugariri aplika dakiekeela, modu konbentzionalean edo ez-konbentzionalean, industria-inguruneetan mikrobioen xasis gisa erabiltzen direnak. Hau da, bakterioen lipido-balsak ia bakterio-espezie guztietan detektatu direlako. Teknologia berri honen moldakortasunean oinarrituta, Raft4Biotech proiektuak bi sistema mikrobiano bioteknologikoki garrantzitsu erabiliko ditu —Bacillus subtilis bakterio Gram-positiboa eta Escherichia coli bakterio Gram-negatiboa—, gero eta interes bioteknologiko handiagoa duten hiru prozesu biokimiko konplexuren errendimendua optimizatzeko bakterio lipidoen baltsa sintetikoak diseinatzeko. Hauek proposamen hau gauzatzeko kasu-azterketa gisa erabiliko dira eta jarraian zehazten dira:
- Infekzio erresistenteei aurre egiteko antibiotiko berrien ekoizpena (Pharma-SC kasu-azterketa)
- Komertzialki baliotsuak diren bide biokimikoen inplementazioa (Kosmetika kasu azterketa edo Kosmetika-SC)
- Xasis mikrobianoa hobetzea prozesu industrial oldarkorrak jasateko (Elikagaien Kasu Azterketa edo Feed-SC)
- CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTIFICAS (CSIC)
Lotutako proiektuak
