ERA-NET Marine Biotechnologie: ProBone – Neue Methoden für die Erforschung des marinen knochenabbauenden Mikrobiomes als Quelle neuer Enzyme

ProBone hat zum Ziel, neue Methoden für die Erforschung von marinen Mikroorganismen hinsichtlich ihrer Fähigkeit zum enzymatischen Abbau von Knochen anzuwenden. Es besteht eine steigende Nachfrage in der Entwicklung neuer Wertschöpfungsketten basierend auf den proteinreichen Knochenabfällen der Fleisch- und Geflügelindustrie. Die enzymatische Hydrolyse stellt einen vielversprechenden Ansatz für die Entwicklung neuer Produkte für die Abfallverwertung dar. Bisher ist aber noch kein Durchbruch gelungen, da kommerziell verfügbare Enzyme bislang nicht in der Lage sind, die widerstandsfähigen Knochenbestandteile abzubauen. ProBone fokussiert sich unter Berücksichtigung industrieller Anforderungen auf die zielgerichtete Entdeckung von hydrolysierenden Enzymen. Dieser Ansatz wird mittels Identifizierung und Gewinnung von Genen und Enzymen aus marinen nicht-kultivierbaren knochenabbauenden Mikrobiomen (definiert als Gesamtheit Knochen-besiedelnder Mikroorganismen) verfolgt. Das biotechnologische Potential des knochenabbauenden Mikrobioms ist bisher weitgehend unerforscht. Daher wird ProBone ein innovatives Repertoire an "Omik" Technologien (Genomik, Transkriptomik, Proteomik) sowie Methoden der synthetischen Biologie zur Verfügung stellen, um die Entdeckung aktiver knochenabbauender Enzyme zu fördern und den Wissenstransfer von der Entdeckung zu industriellen Anwendung zu forcieren. Ein international aufgestelltes Konsortium von Wissenschaftlern aus den Bereichen Meeresbiologie, Mikrobiologie, Bioinformatik und Biochemie wird Arbeitsabläufe entwickeln, der sowohl zur Entdeckung von Genen neuer Enzyme als auch zu wegweisenden Fortschritten in der biotechnologischen Herstellung durch rekombinanter Expression (Transfer der Gene und Produktion der Enzyme in einem Produzentenstamm) und in Aktivitätsbewertungen von Enzymen führen wird. Diese Entwicklungen werden dazu beitragen, neue, maßgeschneiderte Enzyme für die aufstrebende marine Bioökonomie zu identifizieren.