Systems Metabolic Engineering für die industrielle Biotechnologie

Wir erschaffen maßgeschneiderte Zellfabriken für die nachhaltige Bio-Produktion durch Ansätze des Systems Metabolic Engineering. Systems Metabolic Engineering ermöglicht über die Integration von Systembiologie und Systembiotechnologie mit neuen Konzepten der synthetischen Biologie, die globale Analyse und Konstruktion von Mikroorganismen und Bioprozessen mit einer Effizienz und Vielseitigkeit, die sonst bislang nicht zugänglich war. Systems Metabolic Engineering ist darüber ein wichtiger Motor und eine der Kerntechnologien des globalen grünen Wachstums. Wir nutzen deren Werkzeuge und Konzepte in Zusammenarbeit mit Partnern aus der Chemie- und Biotech-Industrie, um maßgeschneiderte Stämme für die Produktion von Fein- und Massenchemikalien, Biomaterialien, Biopolymeren und hochwertigen Therapeutika aus nachhaltigen, erneuerbaren Ressourcen zu entwickeln.

Forschungsprojekte

• Corynebacterium glutamicum als industrielle Zellfabrik für Chemikalien
• Nachhaltige Kunststoffe aus nachwachsenden Rohstoffen
• Bio-basierte Polyamide durch Fermentation
• Bio2Nylon - Nachhaltige Produktion von Bio-Adipinsäure als Plattform-Chemikalie aus Lignin-Reststoffen
• LignoValue - Herstellung von Bio-Polyhydroxyalkanoaten aus Lignin-basierten Aromaten
• iFermenter - Intelligent Cells
• Nachhaltige Produktion der Plattformchemikalie Bio-Bernsteinsäure
• MYXO4PUFA - Nachhaltige Produktion von Omega-3-Fettsäuren auf der Basis myxobakterieller Gene
• MyBio - Maßgeschneiderte Streptomyces-Zellfabriken für die biobasierte Produktion von Polyketiden
• REPurpose - Repurposing post-consumer waste into recyclable rubbery plastics 
• ePseudomonas - Tunable electro-fermentation using metabolically engineered Pseudomonas putida 

Reviews

Weiland F, Kohlstedt M, Wittmann C (2024) Bio-based de-novo synthesis, upcycling, and recycling – the heartbeat towards a green and sustainable PET industry. Curr. Opin. Biotechnol 86:103079. Link. 

Weiland F, Kohlstedt M, Wittmann C (2021) Guiding stars to the field of dreams: Metabolically engineered pathways and microbial platforms for a sustainable lignin-based industry. Metab. Eng. 71:13-41. Link.

Wolf S, Becker J, Tsuge Y, Kawaguchi H, Kondo A, Marienhagen J, Bott M, Wendisch VF, Wittmann C (2021) Advances in metabolic engineering of Corynebacterium glutamicum to produce high-value active ingredients for food, feed, human health, and well-being. Essays Biochem. EBC20200134. Link.

Weimer, A, Kohlstedt, M, Volke, DC, Nikel, PI, Wittmann, C (2020) Industrial biotechnology of Pseudomonas putida: Advances and prospects. Appl. Microb. Technol. 104:7745-7766. Link.

Becker, J, Wittmann, C (2020) Microbial production of extremolytes: high-value active ingredients for nutrition, health care and well-being. Curr. Opin. Biotechnol. 65:118-128. Link

Poblete-Castro, I, Hoffmann, SL, Becker, J, Wittmann, C (2020) Cascaded valorization of seaweed using microbial cell factories. Curr. Opin. Biotechnol. 65:102-113. Link

Becker, J, Rohles, CM, Wittmann, C (2018) Metabolically engineered Corynebacterium glutamicum for bio-based production of chemicals, fuels, materials, and healthcare products. Metab. Eng. 50:122-141. Link

Becker, J, Wittmann, C (2018) From systems biology to metabolically engineered cells – an omics perspective on the development of industrial microbes. Curr. Opin. Microbiol. 45:180-188. Link

Schwechheimer, SK, Becker, J, Wittmann, C (2018) Towards better understanding of industrial cell factories: novel approaches for ¹³C metabolic flux analysis in complex nutrient environments. Curr. Opin. Biotechnol. 54:128-137. Link

Becker J, Wittmann C (2016) Systems metabolic engineering of Escherichia coli for the heterologous production of high value molecules - A veteran at new shores. Curr. Opin. Biotechnol. 42:178-188. Link

Becker, J, Lange A, Fabarius J, Wittmann C (2015) Top value platform chemicals: Bio-based production of organic acids. Curr. Opin. Biotechnol. 36:168-175. Link

Becker J, Wittmann C (2015) Advanced Biotechnology: Metabolically engineered cell factories for the bio-based production of chemicals and fuels, materials and health care products. Angew. Chem. Int. Ed. 54:3328-3350. Link