ERASynBio - Runde 2 - Verbundprojekt: ECFexpress - eine auf ECF (extracytoplasmic function) Sigmafaktoren basierende, orthogonale und organismenunabhängige Expressionsplattform, Teilprojekt Marburg

Durch die hohe Vernetzung und Komplexität zellbasierter biologischer Systeme ist die Implementierung von Orthogonalität immer noch eine der größten Herausforderungen der Synthetischen Biologie. Das Gesamtprojekt hat zum Ziel, orthogonale Expressionsprogramme (z.B. für neuartige Biosynthesewege) in Bakterien zu etablieren. ECF-Sigmafaktoren (ECF-SF) bieten hierfür ideale Voraussetzungen, da sie von Natur aus modular, skalierbar und universell in Bakterien verbreitet sind. Die Ziele dieses Teilprojekts sind, - die funktionale Charakterisierung heterologer ECF-SF/Promotor-Kombinationen im Alphaproteobakterium Sinorhizobium meliloti, - das Design, die mathematische Modellierung sowie die Analyse der von Projektpartnern implementierten kontrollierbaren ECF-SF basierten regulatorischen Schalter, - die Entwicklung einer projektspezifischen Bioinformatikplattform zur Dokumentation und Analyse der Ergebnisse. In den Arbeitspakete 1 bis 4 werden (1) heterologe ECF-SF in Modellorganismen funktional charakterisiert, Organismen-spezifische Promotorumgebungen identifiziert, und natürliche ECF-SF basierte Schalter durch mathematische Modelle beschrieben; (2) ein Set orthogonaler ECF-SF/Promotorpaaren etabliert; (3) ECF-SF basierte Regelkreise entworfen, mathematisch modelliert und analysiert; und (4) Standards gemeinsam mit den Partnern etabliert, sowie ein Datenverwaltungs und -Analysesystem und eine Software zum Design von orthogonalen ECF-SF/ Promotor-Kombinationen entwickelt.