ERA-IB 7: SafeFood - Neue industrielle Prozesse für sichere, nachhaltige und qualitativ hochwertige Nahrungsmittel durch biotechnologische und kybernetische Ansätze

Bakterielle Kontaminationen von Lebensmittel stellen ein großes Risiko dar und sind mit weitreichenden Konsequenzen für Sicherheit, Gesundheit, Umwelt und Wirtschaftlichkeit von Konsumenten und Produzenten verbunden. Trotz eines erhöhten Risikos für bakterielle Kontaminationen mit humanpathogenen Keimen wie z.B. Listeria monocytogenes nimmt zugleich das Interesse an minimal prozessierte Lebensmittel stetig zu. Für die Entkeimung von Lebensmitteln stehen eine Reihe von Verfahren zur Verfügung, die sich jedoch erheblich in Bezug auf Eignung für bestimmte Lebensmittel sowie der Effizienz in der Entkeimung unterscheiden. Das ERA-IB-Konsortium "SafeFood" hat zum Ziel, ein Verfahren zur Hochdruck-Behandlung von Lebensmittel zu entwickeln, das ein effizientes Abtöten von L. monocytogenes bei gleichzeitigem Erhalt der geschmacklichen und sensorischen Qualität ermöglicht. Im Rahmen dieses Konsortiums wird im bewilligten Projekt eine neue Methode zur konditionalen Inaktivierung essentieller Gene in L. monocytogenes entwickelt und etabliert. Mit Hilfe dieser Methode werden dann eine Reihe von konditionalen L. monocytogenes Mutanten hergestellt und deren Sensitivität auf Hochdruck charakterisiert. Das Projekt beinhaltet mehrere, z.T. aufeinander aufbauende Teilprojekte. Das erste Teilprojekt umfasst die Etablierung eines Systems zur konditionalen Inaktivierung von Genen in L. monocytogenes. Dieses System beruht auf der induzierbaren Expression der katalytisch inaktiven Endonuklease dCas9 in Kombination mit einer Zielgen-spezifischen Guide-RNA, was letztlich zur effizienten Transkriptionsblockade des Zielgens führt. Mit Hilfe dieses Systems werden dann von anderen Projektpartnern identifizierte, essentielle Zielgene einzeln in L. monocytogenes ausgeschaltet. Parallel dazu kommtklassische Deletionsmutagenese zur Inaktivierung von nicht-essentiellen Zielgenen zur Anwendung. Abschließend werden alle Mutanten auf ihre Sensitivität gegenüber Hochdruck- Entkeimungsverfahren getestet.