Forschungsprojekt

StrepBio2Films –Biosynthese, Zusammensetzung und Potenzial für den Einsatz als Produktionssysteme in tubulären Bioreaktoren

StrepBio2Films untersucht und optimiert die produktive Biofilmbildung von Streptomyces zur Antibiotikaproduktion in kontinuierlich betriebenen tubulären Bioreaktoren. Dabei werden genetische Werkzeuge und physiologische Erkenntnisse genutzt – insbesondere zur c-di-GMP-Signalgebung und zur Synthese der Biofilm-Matrix.

Streptomyces-Arten sind äußerst produktive Antibiotikaproduzenten, doch ihre industrielle Kultivierung in Rührkesselbioreaktoren wird durch Herausforderungen wie Scherkräfte, Sauerstoffbegrenzung und die morphologische Komplexität der filamentösen Mikroorganismen erschwert. Das StrepBio2Films-Projekt verfolgt einen neuartigen Ansatz, indem Streptomyces als produktive Biofilme in kontinuierlich betriebenen tubulären Bioreaktoren kultiviert werden, die ihren natürlichen Lebensraum, den Boden, nachahmen. Unter Nutzung modernster Reaktortechnik und Fluoreszenzmikroskopie untersucht das Projekt, wie Umweltgradienten und der bakterielle Second Messenger c-di-GMP die Biofilmbildung, die Architektur der Biofilme und die Antibiotikaproduktion steuern. Dieser interdisziplinäre Ansatz verspricht, die Bioproduktion von Streptomyces zu transformieren und eine effizientere, skalierbare und nachhaltige Antibiotikaherstellung zu ermöglichen. Darüber hinaus liefert das Projekt grundlegende Erkenntnisse über mikrobielle Stressantworten, Biofilmbildung und die Stimuli für die Produktion sekundärer Metabolite.

Das StrepBio2Films-Projekt untersucht das Wachstum von Streptomyces-Biofilmen in kontinuierlich betriebenen tubulären Bioreaktoren, in denen spezifische Parameter die Zellphysiologie und den Sekundärstoffwechsel beeinflussen. Zentral für diese Regulation ist der bakterielle Second Messenger c-di-GMP, der die Synthese der extrazellulären Biofilm-Matrix steuert und damit sowohl die Architektur als auch die Produktivität der Biofilme bestimmt. Dieses interdisziplinäre Forschungsprojekt verbindet molekulare Mikrobiologie, Bioprozesstechnik und molekulare Signalgebung, um Streptomyces-Biofilme gezielt für die Antibiotikaproduktion zu optimieren.

Einblick in das StrepBio2Films Forschungsprojekt.

Team

Natalia Tschowri

Natalia Tschowri

Anna-Lena Heins

Anna-Lena Heins