@phdthesis{01K8K47T91N2Z7RP9WRYGYH5HX,
  abstract     = {{Micro-organismen kunnen dienen als kleine celfabrieken die hernieuwbare grondstoffen omzetten in nuttige producten zoals bioplastics, biobrandstoffen, geur- en smaakstoffen en andere chemicaliën. Zo’n microbieel proces bestaat uit een reeks opeenvolgende enzymatische reacties. De opbrengst van deze processen is echter vaak te laag om economisch interessant te zijn op industriële schaal. Een mogelijke verbetering is het dichter bij elkaar brengen van enzymen die samenwerken in zo’n productieproces. Door deze ruimtelijke colokalisatie kunnen tussenproducten sneller en efficiënter worden doorgegeven, wat kan leiden tot verminderde verliezen en verhoogde opbrengst. Dit principe is geïnspireerd op bepaalde natuurlijke systemen, waarin enzymen georganiseerd zijn in multi-enzymcomplexen doordat ze via interactiedomeinen vastklikken op een dragerstructuur. In de praktijk is het opbouwen van zulke complexe structuren technisch uitdagend en tijdrovend. Om dit proces te vereenvoudigen, kan de modulaire VersaTile techniek gebruikt worden, waarmee snel en efficiënt varianten van enzymcomplexen kunnen worden samengesteld op DNA-niveau. Als eerste stap onderzochten we enzymcolokalisatie in vitro, met een synthetisch glycolysemodel van de eerste drie enzymen, samengesteld via VersaTile. De productie werd enkel verhoogd bij lage enzymconcentraties, wat suggereert dat colokalisatie vooral een voordeel kan bieden in levende cellen. Daarom ontwikkelden we het scaffoldomics-platform, een uitbreiding van de VersaTile-techniek. Met het scaffoldomics-platform kunnen vier enzymen samen met een synthetische drager tot expressie worden gebracht in Escherichia coli. Dankzij het gestandaardiseerde en modulaire ontwerp is het mogelijk om snel verschillende configuraties te bouwen, te testen en te optimaliseren voor de productie van diverse chemicaliën. Als voorbeeld keken we naar de biosynthese van naringenine, een waardevolle fijnchemicalie. Door een ingebouwde biosensor konden we de productie van naringenine nauwkeurig volgen in levende cellen. Inderdaad, in bepaalde gevallen leidde de colokalisatie tot een hogere opbrengst. Kort samengevat, scaffoldomics kan een krachtig hulpmiddel zijn om microbiële productie te verbeteren. Het versnelt het ontwerp en de optimalisatie van biosynthetische routes, en draagt zo bij aan efficiëntere, duurzame biotechnologische processen.}},
  author       = {{Elias, Marte}},
  isbn         = {{9789463579131}},
  language     = {{eng}},
  pages        = {{XIV, 238}},
  publisher    = {{Ghent University. Faculty of Bioscience Engineering}},
  school       = {{Ghent University}},
  title        = {{In vitro and in vivo scaffolded enzyme cascades}},
  year         = {{2025}},
}