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PCI2021-121989

Financiado

ENGINEERING MICROBIAL COMMUNITIES FOR THE CONVERSION OF LIGNOCELLULOSE INTO MEDI...

ENGINEERING MICROBIAL COMMUNITIES FOR THE CONVERSION OF LIGNOCELLULOSE INTO MEDIUM-CHAIN CARBOXYLATES UNO DE LOS PRINCIPALES RETOS DE LA SOCIEDAD ACTUAL ES LA TRANSICION DE LA INDUSTRIA QUIMICA TRADICIONAL, QUE PASA DE BASARSE EN MATERIAS PRIMAS FOSILES A RECURSOS RENOVABLES Y PROCESOS DE FABRICACION SOSTENIBLES. EL PROYECTO CELL4... ver más

01/01/2021

USC

150K€

Presupuesto del proyecto: 150K€

Líder del proyecto

UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE COMPOSTELA No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 234

Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2021-01-01

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Participantes

USC

Lider

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Líder del proyecto

UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE COMPOSTELA

Total investigadores 234

Presupuesto del proyecto 150K€

Descripción del proyecto UNO DE LOS PRINCIPALES RETOS DE LA SOCIEDAD ACTUAL ES LA TRANSICION DE LA INDUSTRIA QUIMICA TRADICIONAL, QUE PASA DE BASARSE EN MATERIAS PRIMAS FOSILES A RECURSOS RENOVABLES Y PROCESOS DE FABRICACION SOSTENIBLES. EL PROYECTO CELL4CHEM ENCAJA EN ESTE RETO APROVECHANDO EL PODER DE LAS COMUNIDADES MICROBIANAS. LOS MICROORGANISMOS SON FUNDAMENTALES EN LOS PROCESOS CIRCULARES, YA QUE INICIARON Y MANTIENEN LOS CICLOS ELEMENTALES GLOBALES. HOY EN DIA, LAS COMUNIDADES MICROBIANAS SE UTILIZAN DE FORMA RUTINARIA EN PROCESOS BIOTECNOLOGICOS COMO EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y LA PRODUCCION DE BIOGAS; SIN EMBARGO, LA CAPACIDAD DE CONTROLAR ESTOS SISTEMAS PARA PRODUCIR A VOLUNTAD PRODUCTOS QUIMICOS ES LIMITADA.EL OBJETIVO DE CELL4CHEM ES PROPORCIONAR HERRAMIENTAS PARA APROVECHAR EL POTENCIAL DE LAS COMUNIDADES MICROBIANAS EN LA OBTENCION DE PRODUCTOS DE ALTO VALOR A PARTIR DE MATERIAS PRIMAS RENOVABLES. LOS ACIDOS CARBOXILICOS DE CADENA MEDIA (MEDIUM CHAIN CARBOXYLATES O MCC), COMO EL CAPROATO Y EL CAPRILATO, SON PRODUCTOS QUIMICOS CON AMPLIO ESPECTRO DE APLICACIONES. HASTA AHORA, LA UTILIZACION DE RESIDUOS Y SUBPRODUCTOS AGROINDUSTRIALES PARA LA PRODUCCION DE MCC SE LIMITA A AQUELLOS RESIDUOS CON ALTO CONTENIDO DE ETANOL O LACTATO, YA QUE ESTOS DADORES DE ELECTRONES SON CRUCIALES PARA PRODUCIR MCC EFICIENTEMENTE. EL USO DE LA BIOMASA MAS ABUNDANTE EN LA NATURALEZA (BIOMASA LIGNOCELULOSICA) TIENE EL POTENCIAL DE AMPLIAR LA APLICACION DE ESTA NUEVA TECNOLOGIA DE FERMENTACION PARA LO QUE HAY QUE SUPERAR DOS OBSTACULOS: LA ESCASA HIDROLISIS DE LA CELULOSA Y LA BAJA PRODUCCION DE LACTATO.CELL4CHEM ABORDA ESTOS PROBLEMAS EN TRES NIVELES. EN UN PRIMER NIVEL, SE MODIFICARAN GENETICAMENTE DIFERENTES CEPAS BACTERIANAS, INCLUIDAS BACTERIAS ACIDOLACTICAS, PARA CREAR ESPECIALISTAS METABOLICOS EN LA HIDROLISIS DE LA CELULOSA Y LA PRODUCCION DE LACTATO. EN UN SEGUNDO NIVEL, ESTAS CEPAS BACTERIANAS ESPECIALIZADAS SE COMBINARAN EN CONSORCIOS CONSTRUIDOS DE NOVO CON VARIOS MICROORGANISMOS DE TIPO SALVAJE QUE INCLUYAN BACTERIAS ELONGADORAS DE CADENA QUE PUEDAN CONVERTIR EL LACTATO EN MCC. EN EL TERCER NIVEL, SE OPERARAN BIORREACTORES ANAEROBIOS CON MICROBIOTA MIXTA PARA DIRIGIR LA FERMENTACION ANAEROBIA HACIA LA FORMACION DE MCC MEDIANTE CAMBIOS EN LAS CONDICIONES DE OPERACION. DE ESTOS EXPERIMENTOS SE SELECCIONARAN LOS CONSORCIOS MAS PROMETEDORES PARA PROPAGACION Y ESCALADO. LAS COMUNIDADES SE MONITORIZARAN A LO LARGO DEL TIEMPO UTILIZANDO SECUENCIACION DE AMPLICONES Y METODOS METAOMICOS (METAGENOMICA Y METAPROTEOMICA) PARA SEGUIR LA DINAMICA DE LA COMUNIDAD Y SU RELACION CON EL RENDIMIENTO DE PROCESO. SE OBTENDRAN ASI SERIES TEMPORALES DE DATOS Y SE RECUPERARAN GENOMAS DE ESPECIES AUN NO DESCRITAS. ESTA INFORMACION SE PROCESARA POSTERIORMENTE CON HERRAMIENTAS BIOINFORMATICAS PARA CONSTRUIR MODELOS METABOLICOS ESPECIFICOS PARA CADA ESPECIE QUE SE COMBINARAN CON MODELOS CUANTITATIVOS Y MECANISTICOS DE LA COMUNIDAD MICROBIANA. EN COMBINACION CON DATOS EXPERIMENTALES DINAMICOS, ESTOS MODELOS PERMITIRAN DISEÑAR COMPOSICIONES COMUNITARIAS OPTIMAS.AL PRODUCIR, MCC A PARTIR DE MATERIAS PRIMAS BASADAS EN LA CELULOSA, (EN LUGAR DE, P.EJ. ACEITE DE PALMA), SE DEMOSTRARA LA VALIDEZ DE LOS METODOS USADOS EN CELL4CHEM PARA MODIFICAR LOS CONSORCIOS MICROBIANOS DE FORMA CONTROLADA. EL RESULTADO PRINCIPAL DEL PROYECTO DEMOSTRARA EL POTENCIAL DE LAS COMUNIDADES MICROBIANAS PARA CONVERTIR MATERIAS PRIMAS RENOVABLES EN DESEADOS DE FORMA SOSTENIBLE. ERMENTACION ANAEROBIA\MODELADO METABOLICO\META-OMICS\BACTERIAS DE ACIDO LACTICO\HIDROLISIS DE LA CELULOSA

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