• CO 2 约占藻类生物质销售价格 (ABSP) 总成本的 20%。 • 能够直接捕获 (DAC) 大气 CO 2 的技术可将藻类培养与 CO 2 点源分离并提高生产率,这为提高藻类生物质和生物催化剂的经济性和资源潜力提供了机会。
picochlorum,是微藻生物学的新兴模型。是绿藻进化枝(Trebouxiophyceae)的成员,并于2004年发现,P。senew3的基因组于2014年首次出版,发现是在真核生物中最小的(13MB)和最小的基因密集(7k基因)之一,在真核生物中(Henley等人)(Henley等人(Henley等)(Henley等人)(Henley等人,2004年; 2004年; fofllonke an an an al an an al an al an an an an an al al an an an an an al al an an an al an an an an an an an an an an。picochlorum非常耐受性,并且具有快速的增长率,使其成为了解气候变化和病毒感染的良好候选者。尽管具有工业潜力,但其光合作用反应和新陈代谢仍未清楚。此外,地中海沿海泻湖中越来越多的皮克洛鲁姆盛开量是牡蛎养殖(THAU)的环境问题,从而损害了牡蛎的生长,无法消耗小藻类。因此,了解picochlorum种群在本质上,尤其是病毒的调节是一般的重要性。在Biam和Mio Labs之间的新兴合作中,该项目的假设(已经由AMU Transivir 2022-2025项目资助),我们已经与Berre Lagoon隔离并测序了一个Picochlorum,并将其测序为“ Pico A”。我们还隔离了在PICO A中复制的各种巨型病毒,这些病毒的一部分具有基因组,其中包含两个非常古老的辅助代谢基因(AMG)。巨型病毒在这些酶中可以使用什么使用?它们是否在感染过程中调节宿主细胞代谢以提高复制效率?使受感染的宿主在人群中更具竞争力?picochlorum sp。这些基因代码对于血红素氧化酶(HMOX)和植物苯胺蛋白:铁毒素氧化还原酶(PCYA)一种在藻类叶绿体中产生色素具有重要调节功能的途径:具有重要调节功能:叶绿素合成的叶绿素(Zhang et al。稳定光系统I(Wittkopp等,2017)。我们博士项目的主要目的是将分子生物学和遗传学方案调整为PICO A,目的是通过操纵HMOX和PCYA来了解巨型病毒 - 微藻相互作用。博士学位候选人还将尝试使用工程化的CRISPR/CAS9 PICO A作为底盘,以在感染期间设计我们的巨型病毒(Noel等,2021; Bisio等,2023)。由于其对温度和盐度的耐药性高以及前所未有的2小时双倍时间,作为可再生生物量的来源,人们获得了越来越多的兴趣。但是,它的光合作用和异养代谢几乎完全没有表征,并将提供理解其适应性的关键之一。因此,我们在该项目中的支持目的是对电子流,光保护途径和二氧化碳摄取机制进行完整的光合特征,并评估其在还原碳源上生长的能力。共同服务员
全球温室气体排放量的上升以及导致气候变化的影响需要开发和部署碳捕获和转换技术。在评估中的无数基于生物的转换方法中,最近提出了一种甲酸盐生物经济性,其中CO 2衍生的甲酸盐用作并发碳和能量输送到微生物系统的基质。迄今为止,已通过天然或工程形式的形式在化学和异养生物中探索了这种方法。然而,在光营养生物中的利用尚未报告。在这里,我们采取了第一个步骤来在Picochlorum Renovo中建立代甲酸盐利用率,这是一种具有轻松的遗传工具和有希望的应用生物技术性状的最近表征的真核生物Microalga。甲酸盐脱氢酶(FDH)的质体异源表达使甲酸盐作为碳和能源的生长。此外,FDH表达增强了环境CO 2的培养能力,强调了传统CO 2捕获和浓度限制的潜力。这项工作建立了一种利用光能驱动的甲酸盐利用率的光生型植物。由此产生的光合构造平台对应用的光养培养系统和整个生物经济性具有广泛的影响。
藻类的食物和可再生生物燃料的驯化仍然受到光合作用的低效率的限制,这些过程已经进化为具有最佳光捕获的竞争力,激励在光线限制条件下开发大型天线,从而降低了在培养的培养型或光学物质中的效率下降。减少颜料含量以提高生物量生产力已成为一种讨论的策略,几十年来,由于广泛使用基因组编辑工具的广泛使用,现在手头可以完全减少色素。picochlorum celeri是生长最快的海洋藻类之一,对户外种植有特别的希望,尤其是在盐水水和温暖的气候中。We show that while chlorophyll b is essential to sustain high biomass productivities under dense cultivation, removing Picochlorum celeri ' s main carotenoid, lutein, leads to a decreased total chlorophyll content, higher a/ b ratio, reduced functional LHCII cross section and higher maximum quantum ef fi ciencies at lower light intensities, resulting in an incremental increase in biomass productivity and increased par到生物量转换效率。这些发现进一步加强了改善藻类光合作用效率和生物量生产的现有策略。
碳捕获和生化存储是光合产量和生产力的主要驱动因素。为了阐明控制碳分配的机制,我们使用微藻作为简化的植物模型设计了一种光合光响应测试系统,用于遗传和代谢碳同化跟踪。在相同的picochlorum celeri物种的两个变体中,TG1和TG2阐明了代谢瓶颈部的两个变体之间的高光响应性光生理学和碳利用动力学的系统生物学映射,并使用机构13 C-Elfooxomics进行了中间体的传输速率。同时全局基因表达动力学显示,有73%的注释基因在一小时内响应,阐明了与植物中CCA1/LHY时钟基因密切相关的单数,二元响应的转录因子,TG2中表达有显着变化。表达TG2 CCA1/LHY基因的转基因P. celeri TG1细胞显示出15%的生长速率和25%的储存碳水化合物含量增加,从而支持单个转录因子的协调调节功能。