Биосинтетические процессы получения биологически активных соединений

В рамках данного направления планируется создание высокоэффективных технологий получения незаменимых аминокислот, антибиотиков, биопестицидов, белковых и пептидных препаратов, антиоксидантов и других биологически активных соединений, а так же формирование опытно-промышленной и экспериментальной базы, необходимой для отработки технологий производства и применения полученных биопродуктов в различных областях экономики.

Поисковые исследования направлены на секвенирование и аннотацию геномов микроорганизмов, в первую очередь имеющих промышленное значение. Скрининг и исследование микроорганизмов с заданными свойствами. Исследование регуляции метаболических путей, включая измерение потоков углерода и активность ключевых ферментных систем. Изучение общих систем регуляции микробной клетки (молекулярная физиология) на основе исследования транскриптома, протеома и метаболома. Математическое моделирование метаболизма. Метаболические пути in silico. Развитие методологии метаболической инженерии, системной и синтетической биологии.

Проблемно-ориентированные и прикладные исследования направлены на развитие генетики промышленных микроорганизмов-продуцентов аминокислот, витаминов, токсинов, антибиотиков и других биологически активных соединений, создание научно-методической базы, обеспечивающей направленное изменение метаболизма микроорганизмов с целью достижения сверхсинтеза клеточных метаболитов, обладающих высоким рыночным потенциалом (создание так называемых клеточных фабрик). Разработка методологии интеграции генетического материала в геномы микроорганизмов. Создание кассет, обеспечивающих регулируемую экспрессию генов на различных уровнях. Развитие научно-технологического задела по способам биосинтеза клеточных метаболитов, обладающих биологической активностью.

Опытно-технологические и опытно-конструкторские исследования. Предусматриваются опытно-конструкторские и опытно-технологические работы по созданию опытно-промышленных технологий получения биологически активных соединений, включая создание соответствующих штаммов-продуцентов нового поколения, развитие методов управляемого культивирования штаммов-продуцентов, выделения, очистки продуктов и получения товарных форм, востребованных на рынке.

Инфраструктурные решения. Создание центров прототипирования для масштабирования процессов биосинтеза и наработки опытных партий целевых продуктов. Создание демонстрационных и пилотных производств.