Genomic and Applied Microbiology

UfIB: New project within NatLifE 2020 cluster (Jun 2018)

PhD project: Regulatoren der Genexpression in Bacillus pumilus

Die Umsetzungsfördernde Maßnahme in der Initiative Bioökonomie (UfIB) ist ein allianzübergreifendes Netzwerk zur Stärkung des wissenschaftlichen Nachwuchses. Dabei sollen die Doktoranden während der Promotion gezielt in Fragestellungen der Bioökonomie durch Workshops und Summerschools geschult werden. Die UfIB wendet sich vor allem an Hochschulen und außeruniversitäre Forschungseinrichtungen in Kooperation mit Unternehmen der strategischen Allianzen, die im Rahmen der 'Innovationsinitiative industrielle Biotechnologie' gefördert werden.

Die Verfügbarkeit sicherer, einfach handhabbarer und hochproduktiver mikrobiologischer Plattformen ist eine Grundsäule der Weißen Biotechnologie. Das Verständnis der komplexen genetischen Steuerung der Expression von für die Zellphysiologie, Reproduktion und Produktbildung relevanten Enzymen ist Voraussetzung für deren rationale Optimierung. Klassische Expressionsplattformen aus verschiedenen Bacillus-Spezies haben zum Teil Jahrzehnte der Stammoptimierung durchlaufen. Insofern ist der Aufbau einer kompetitiven Expressionsplattform Bacillus pumilus für die Produktion von Lebensmittelenzymen de novo ausgehend von einem Wildtyp-Stamm innerhalb von NatLifE 2020 ein sehr ambitioniertes und komplexes Vorhaben.
Durch vergleichende Genomik lässt sich zeigen, dass sich hochproduktive Bacillus pumilus-Stämme in vielerlei Hinsicht nicht von weniger produktiven Stämmen sowohl der Spezies B. pumilus als auch anderer Bacilli unterscheiden. Es besteht vielmehr die Vermutung, dass Protein- als auch die RNA-Regulatoren, welche den B. pumilus-Metabolismus steuern, entscheidend zur unterschiedlichen Produktivität der Stämme beitragen. Ziel der Promotionsarbeit wird es sein, unter Nutzung vergleichender Transkriptomik diese Regulatoren und ihre Interaktionspartner bzw. Bindungsstellen zu identifizieren, um anschließend mit diesen Erkenntnissen die Produktivität von B. pumilus-Produktionsstämmen weiter zu steigern.