Filosofian Maisteri Kakko Lauri

60000 €

Kohti hiilineutraaleja bioteknologisia tuotantoratkaisuja; “High-throughput” -optimointityökalujen rakentaminen syanobakteerien metabolian muokkaukseen

Tieteellinen tutkimus / siihen pohjautuva työ | Kaksivuotinen

Synteettinen biologia on Suomessa nopeasti etenevä tutkimusala, joka soveltaa uusia käyttötarkoituksia varten elektroniikan ja insinööritieteiden ajattelumallia biokemiallisten prosessien purkamiseen ja uudelleenrakentamiseen. Purkamalla ja uudelleenrakentamalla mikrobien biosynteesireittejä voimme kantoja, jotka tuottavat kaupallisesti mielenkiintoisia biomolekyylejä. Tutkimuksemme Turun yliopiston ”Synthetic Biology of Cyanobacteria” -tutkimusryhmässä on keskittynyt synteettisen biologian osien kartoittamiseen ja optimointiin syanobakteereissa. Syanobakteerit ovat uuden sukupolven tuotantoeliöitä, jotka kasvien tapaan sitovat tarvitsemansa hiilidioksidin ilmakehästä. Koska erillistä hiilenlähdettä ei tarvita, syanobakteereihin perustuvien tuotantojärjestelmien ylläpito- ja logistiikkakustannukset ovat toisenvaraisia tuotantojärjestelmiä pienemmät, ja niitä voidaan käyttää haastavissakin ympäristöissä, kuten syrjäseuduilla, aavikoilla, napa-alueilla ja avaruusasemilla. Hiilen sitominen ilmakehästä tekee näistä tuotantojärjestelmistä kestävän kehityksen mukaisia ja potentiaalisesti jopa ilmastonmuutoksen uhkakuvia hillitseviä ratkaisuja. Väitöskirjaprojektissani yhdistän suuren määrän Turun Yliopistolla tehtyä molekyylitason tutkimusta, sekä tuoreita tutkimustuloksia muista alan tutkimusryhmistä tehokkaan, optimoidun ja tuottavan tuotantojärjestelmän rakentamiseen. Nyt suunniteltu järjestelmä koostuu seitsemästä geneettisestä koneistosta, jotka ohjaavat Synechocystis sp PCC 6803 –syanobakteerin aineenvaihduntaa vahvasti 3-hydroksybutyraatin, monissa kemiallisissa ja biokemiallisissa prosesseissa lähtöaineena käytettävän biomolekyylin tuotantoon, josta pystytään valmistamaan mm. biomuoveja, hajoavia biomateriaaleja, ravintolisiä ja monia lääkeaineita. Projekti on osa Turun yliopistossa tehtävää soveltavaan tieteeseen tähtäävää tutkimusta, jonka tarkoituksena on viedä eteenpäin Suomalaista bioteknologian osaamista ja nostaa kaupallisia intressejä alaa kohtaan.