Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Projekt RecogNice: Neue systembiologische Ansätze in der industriellen, weißen Biotechnologie

25.03.2013
Wissenschaftler des Zentrums für Systembiologie der Universität Stuttgart und der Universität Tübingen arbeiten in einem Verbundforschungsprojekt mit dem Namen „RecogNice: Modellierung der Regulation der Kohlenstoff-, Sauerstoff- und Stickstoffaufnahme in großvolumigen Prozessen mit Escherichia coli“ an der computergestützten Maßstabsvergrößerung industrieller Produktionsprozesse mit Mikroorganismen. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Ausschreibung ‚eBio‘ mit insgesamt 2,4 Millionen Euro (Anteil Uni Stuttgart 1,7 Millionen) gefördert.
Großvolumige Produktionsprozesse (> 10.000 L) sind charakteristisch für die Herstellung von Produkten der weißen Biotechnologie. Folgerichtig müssen neue Stamm- und Prozessentwicklungen nicht nur im kleinen Labormaßstab erfolgreich funktionieren, sondern auch den schwierigen Schritt der Maßstabsvergrößerung in den oft mehrere 100.000 L umfassenden Produktionsmaßstab überwinden.

Bei großvolumigen Produktionsprozessen bestehen erheblich andere Bedingungen als im Labor. Zellen, die in diesen großvolumigen Produktionsansätzen kultiviert werden, erfahren durch die im Reaktor herrschende Vermischung eine kontinuierliche Veränderung ihrer Kultivierungsbedingungen, was nicht selten zu signifikanten Einbrüchen in den Leistungsdaten führt.

Bisher konnte noch kein allgemeingültiges Kriterium für die verschiedenen Scale-up Fragestellungen entwickelt werden.

Ziel des Projektes ist es daher, auf der Basis von detaillierten systembiologischen Forschungsarbeiten ein quantitatives, modellgestütztes Verständnis für die wesentlichen Einflüsse der Kohlenstoff-, Stickstoff- und Sauerstoffregulation in Escherichia coli als industriellen Modellorganismus zu erhalten. Es ist beabsichtigt, basierend auf diesem detaillierten Stoffwechselmodell, das wesentliche Regulationsmechanismen dynamisch widerspiegeln soll, völlig neuartige Scale-up Kriterien, die nunmehr ausschließlich biologisch fundiert sind, zu identifizieren.

Um die detaillierten Regulationsmodelle für Kohlenstoff-, Stickstoff- und Sauerstoffaufnahme in E. coli datengetrieben identifizieren zu können, müssen umfangreiche repräsentative Sca-le-down Studien durchgeführt, aussagekräftige Proben für die systembiologische Untersuchung bereitgestellt und die Daten einer entsprechenden Modellierung zugeführt werden.

Zu beachten ist, dass es sich bei dieser Vorgehensweise um einen vollkommen neuartigen Ansatz handelt, bei dem erstmals neuartige Scale-up Kriterien auf der Basis biologischer Rahmenbedingungen definiert werden, was als wesentlicher Beitrag für die wissensbasierte Bioökonomie angesehen wird. Bei erfolgreicher Umsetzung ist davon auszugehen, dass mehr Erfolg versprechende Bioprozesse den sensitiven Schritt aus dem Labor in den Produktionsalltag erreichen werden.

Beteiligt sind drei Institute der Universität Stuttgart: das Institut für Bioverfahrenstechnik (IBVT), das Institut für Mikrobiologie (IMB) und das Institut für Systemdynamik (ISYS) sowie das Institut für Humangenetik (IMG) des Universitätsklinikums Tübingen.
Kontakt: Beate Witteler-Neul, Universität Stuttgart, Center Systems Biology (CSB)

Tel. +49 (0) 711 685-69926, Email: witteler@zsb.uni-stuttgart.de

Andrea Mayer-Grenu | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-stuttgart.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Auf der molekularen Streckbank
24.02.2017 | Technische Universität München

nachricht Sicherungskopie im Zentralhirn: Wie Fruchtfliegen ein Ortsgedächtnis bilden
24.02.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer HHI auf dem Mobile World Congress mit VR- und 5G-Technologien

24.02.2017 | Messenachrichten

MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin

24.02.2017 | Messenachrichten

Auf der molekularen Streckbank

24.02.2017 | Biowissenschaften Chemie