Проект: Адаптация и применение методов геномного редактирования для изучения транскрипционно-активаторного механизма гриба Penicillium verruculosum (Adaptation and application of genome editing methods for studying the transcription-activating mechanism of the filamentous fungus Penicillium verruculosum)
Финансирующая организация: РФФИ, конкурс «Междисциплинарные проекты»
Период выполнения: 2018-2021
Руководитель: с.н.с., к.х.н. Рожкова А.М., лаборатория Биотехнологии ферментов ФИЦ Биотехнологии РАН
Аннотация проекта:
Направленное редактирование геномов низших эукариот для решения актуальных задач промышленной биотехнологии, в частности для создания новых высокопродуктивных продуцентов ферментов для переработки (биоконверсии) возобновляемой растительной биомассы, является актуальной задачей, решение которой позволило бы быстро и точно корректировать геномный материал промышленных микроорганизмов с целью получения новых штаммов-продуцентов с заданными свойствами.
Проект «Адаптация и применение методов геномного редактирования для изучения транскрипционно-активаторного механизма гриба Penicillium verruculosum» является междисциплинарным проектом, находящимся на стыке таких областей современной науки как молекулярная биология, микробиология и биотехнология. Суть проекта и его новизна заключается в системном изучении генома мицелиального гриба Penicillium verruculosum, а также его рекомбинантов, для создания новых биотехнологически востребованных штаммов-продуцентов комплекса ферментов, необходимого для биоконверсии целлюлозосодержащих материалов в технические сахара.
Работа по проекту будет проводиться в двух направлениях: 1) Адаптация метода CRISPR/CAS9 для работы с грибной системой экспрессии и дальнейшая корретировка генома гриба Penicillium verruculosum (делеция генов некоторых собственных целлюлолитических ферментов), 2) Изучение изменения транскрипционно-активаторного механизма экспрессии в ауксотрофном штамме Penicillium verruculosum 537 и его рекомбинантах с целью определения значимых активаторов транскрипции генов целлюлолитического комплекса ферментов, а также клонирование гомологичных активаторов для повышения продуктивности рекомбинантных штаммов. В данной части работы также будут применяться методы геномного редактирования (как CRISPR/CAS9, так и стандартная гомологичная рекомбинация экспрессионных кассет в геномный материал гриба) для последовательного нокаута транскрипционных факторов.
Основным ожидаемым результатом проекта будет являться создание методологической базы для геномного редактирования мицелиальных грибов рода Penicillium, что позволит решать задачи получения штаммов-продуцентов с заданными свойствами для различных целей промышленной биотехнологии, сельского хозяйства и медицины в более короткие сроки и с большей эффективностью.