Da mikrobielle Konsortien in der Lage sind, komplexere Aufgaben zu erfüllen als Monokulturen und robuster gegenüber Umweltveränderungen sind [1], sind die Auswirkungen unseres Projekts - die Entwicklung eines stabilen synthetischen mikrobiellen Konsortiums - für viele Bereiche der Biotechnologie von großer Bedeutung. In der aktuellen Literatur werden beispielsweise die Auswirkungen komplexer bakterieller Systeme auf die Gesamtproduktion und die Zusammensetzung von Biokraftstoffen [2] diskutiert, ein Bereich, der aufgrund des zunehmenden Verbrauchs der begrenzten terrestrischen Erdölressourcen von rasch wachsendem Interesse ist. Neben der Biokraftstoffproduktion werden mikrobielle Konsortien bereits in der Abwasserbehandlung eingesetzt [1]. Eiteman et al. zeigten, dass lignozellulosehaltige Biomasse in einem Konsortium aus zwei verschiedenen E. coli-Stämmen effizienter fermentiert wird als in Monokulturen [3]. Bisher wurde jedoch noch kein Mechanismus zur effizienten Steuerung dieser komplexen Systeme entwickelt. Diesem Problem widmen wir uns in unserem Projekt.
Mit unserem System tragen wir dazu bei, ein universelles und breit anwendbares System für die bakterielle Co-Kultivierung zu etablieren, um das Potenzial der synthetischen Biologie auf komplexere Aufgaben zu erweitern.
[1] Brenner, K., L. You, and F.H. Arnold, Engineering microbial consortia: a new frontier in synthetic biology.Trends Biotechnol, 2008. 26(9): p. 483-9.
[2] Kerner, A., et al., A Programmable Escherichia coli Consortium via Tunable Symbiosis. PLoS ONE, 2012. 7(3): p. e34032.
[3] Eiteman, M., S. Lee, and E. Altman, A co-fermentation strategy to consume sugar mixtures effectively. Journal of Biological Engineering, 2008. 2(1): p. 3.