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Synthetic biology-guided engineering of Pseudomonas putida for biofluorination

Laufzeit

Januar 2019 - Februar 2023

Auftraggeber

EU (Horizon 2020)

Partner

Danmarks Tekniske Universitet (DK, Koordinator)
Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. (DE)
Masarykova univerzita (CZ)
University of St. Andrews (UK)
Agencia estatal consejo superior de investigaciones cientificas (ES)
Tartu ulikool (EE)
Université du Luxembourg (LU)
Bioplastech LTD (IE)
Biofaction KG (AT)
Altar (F)
IN S.R.L. (IT)
Chemours Netherlands BV (NL)

Projektbeschreibung

Fluor ist das auf der Erde am häufigsten vorkommende Halogen, allerdings haben sich in der Natur kaum biochemische Reaktionen mit Fluor entwickelt. Organische Verbindungen mit Fluor sind jedoch aus industrieller Sicht von großer Bedeutung. Fluorpolymere/-kunststoffe, die weltweit wichtigsten Fluorchemikalien auf dem Markt, werden ausschließlich mit chemischen Methoden unter Verwendung von korrosiven und toxischen Substanzen synthetisiert, die negative Auswirkungen auf die Umwelt haben können. Die Entwicklung nachhaltiger Bioprozesse auf der Basis alternativer und sicherer Fluorierungsmittel aus erneuerbaren Substraten ist daher ein lang ersehntes, aber unerreichtes Ziel. SinFonia schlägt vor, Pseudomonas putida, ein vielseitiges und nicht krankheitserregendes Bodenbakterium, weiter zu entwickeln, um Bio-Fluorierung durchzuführen. P. putida dient als ideale mikrobielle Plattform für fluorabhängige biochemische Reaktionen aufgrund seiner außergewöhnlichen Widerstandsfähigkeit gegenüber harten und belastenden Umweltbedingungen. Die Zielsubstanzen sind eine ganze Familie von Fluorpolyestern mit Anwendungen als selbstreinigende Oberflächen, Beschichtungen mit niedriger Oberflächenenergie, biobasierte Schmierstoffe, Membranen für Brennstoffzellen und Antifoulingmaterialien. Die während des Projekts entwickelten Bakterien können leicht zur Herstellung anderer fluorchemischer Stoffe angepasst werden. Im Gegensatz zu chemischen Prozessen werden die Quellen von Fluor und Kohlenstoff in unserem System Natriumfluorid, ein kostengünstiges und sicheres Salz, und Zucker sein. Eine eingehende Analyse aller ökologischen und wirtschaftlichen Vorteile der neuen Fluorierungstechnologie, die unter Mithilfe des ifeus durchgeführt wird, ist ein wesentlicher Bestandteil von SinFonia. Das Konzept des Projekts wird im folgenden Videoclip (YouTube, 2:54 Min.) veranschaulicht:

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