Towards membrane engineering as a tool in cell factory design: A case study on acetic acid tolerance in Saccharomyces cerevisiae
Doktorsavhandling, 2017
butanol
inhibitors
lipidomics
Key words: Lignocellulose
Zygosaccharomyces bailii
molecular dynamics simulations
membrane permeability
carbon-14 uptake
ethanol
robustness
Författare
Lina Lindahl
Chalmers, Biologi och bioteknik, Industriell bioteknik
Lipidomic Profiling of Saccharomyces cerevisiae and Zygosaccharomyces bailii Reveals Critical Changes in Lipid Composition in Response to Acetic Acid Stress
PLoS ONE,;Vol. 8(2013)
Artikel i vetenskaplig tidskrift
Sphingolipids contribute to acetic acid resistance in Zygosaccharomyces bailii
Biotechnology and Bioengineering,;Vol. 113(2016)p. 744-753
Artikel i vetenskaplig tidskrift
Membrane engineering of S. cerevisiae targeting sphingolipid metabolism
Scientific Reports,;Vol. 7(2017)p. 41868-
Artikel i vetenskaplig tidskrift
Lindahl L, Genheden S, Faria-Oliveira F, Allard S, Eriksson LA, Olsson L, Bettiga M. Alcohols enhance the rate of acetic acid diffusion in S. cerevisiae: Biophysical mechanisms and implications for acetic acid tolerance
I min avhandling undersöker jag möjligheten att öka mikroorganismers tålighet genom att förändra deras yttre skyddande hölje, cellmembranet. Mer specifikt har jag undersökt hur lipidsammansättningen i cellmembranet kan designas för att minska genomsläppligheten av ättiksyra, en av flertalet inhiberande ämnen som frigörs då biomassa bryts ner till en råvara tillgänglig för mikroorganismen. För att lära mig vilken sammansättning av membranlipider som minskar ättiksyrans genomsläpplighet så har jag kvantifierat och jämfört lipidsammansättningen hos den industriellt relevanta jästen Saccharomyces cerevisiae med en annan jästart som har förmågan att växa i exempelvis vinäger, som till stor del består av ättiksyra. Genom denna jämförelse har jag identifierat en grupp av lipider som kallas sfingolipider och sedan visat att förekomsten av dessa lipider minskar membranets genomsläpplighet för ättiksyra. Vidare så har jag undersökt möjligheten att öka S. cerevisiae’s ättiksyratolerans genom att med hjälp av genteknik öka deras produktion av sfingolipider. Jag har också visat att biobränslet etanol som tillverkas av mikroorganismer kraftigt ökar cellmembranets genomsläpplighet för ättiksyra. Att förbättra mikroorganismers tålighet genom att förändra deras cellmembran är ett nytt forskningsfält och min avhandling presenterar metodik och tankesätt för detta. Design av cellmembran främjar utvecklingen av tåligare mikroorganismer och därmed användandet av miljövänligare produktionsmetoder för de molekyler vi behöver i samhället.
Drivkrafter
Hållbar utveckling
Ämneskategorier
Cellbiologi
Industriell bioteknik
Biokemi och molekylärbiologi
Bioenergi
Biofysik
Mikrobiologi
Styrkeområden
Energi
Livsvetenskaper och teknik (2010-2018)
ISBN
978-91-7597-552-8
Doktorsavhandlingar vid Chalmers tekniska högskola. Ny serie: 4233
Utgivare
Chalmers
KA-salen Kemigårdern 4, Chalmers
Opponent: Prof. Michael Sauer, Department of Biotechnology, University of Natural Resources and Life Sciences, Austria