Kompetenzbereich Synthetic Pathways

Die Mitarbeiter des Kompetenzbereichs Synthetic Pathways entwerfen neue Stoffwechselwege und implementieren diese in Mikroorganismen, um mit diesen kostengünstig Chemikalien auf Basis nachwachsender Rohstoffe herstellen zu können. Dabei werden Methoden der Synthetischen Biologie eingesetzt. Mikroorganismen wie zum Beispiel Bakterien oder Hefen werden genetisch so verändert, dass sie integriert in einen biotechnologischen Prozess Produkte herstellen, die zum Teil bereits heute auf chemischem Wege produziert werden, zum Teil aber auch einer chemischen Synthese nicht oder nur schlecht zugänglich sind. Dies bedeutet in vielen Fällen, dass mehrstufige Produktionsprozesse in einer einzelnen Bakterienzelle, der sogenannten „Fabrik in der Zelle“, abgebildet werden können. Darüber hinaus umfasst das Aufgabenfeld des Kompetenzbereichs die Charakterisierung von Physiologie und Phänotyp mikrobieller Zellen, Enzymcharakterisierung und –design sowie das „Metabolic Engineering“ als Werkzeug für die Generierung mikrobieller Produktionsstämme.

Mikrobielle Physiologie und Phänotypcharakterisierung

• Design von Stoffwechselwegen mit hoher Ausbeute und Selektivität für die Umsetzung von nachwachsenden Rohstoffen in Chemikalien mit hoher Wertschöpfung
• Implementierung von synthetischen Stoffwechselwegen in mikrobielle Wirte 

Enzymcharakterisierung und -design

• Identifizierung, Charakterisierung und Design von hochselektiven und effizienten Enzymen als integrale Bestandteile von Ganzzell-Biokatalysatoren
• Evaluierung von Mikroorganismen als Produktionsstämme in verschiedenen Rohstoff- und Bioprozessszenarien

„Metabolic Engineering“

• Optimierung von mikrobiellen Produktionsstämmen in Hinsicht auf Ausbeute, Selektivität und Produktivität