Systems biology of the butanol-producing Clostridium acetobutylicum: new source of biofuel and chemicals/COSMIC2

生产丁醇的丙酮丁醇梭菌的系统生物学:生物燃料和化学品的新来源/COSMIC2

基本信息

  • 批准号:
    BB/I004513/1
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 29.41万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Research Grant
  • 财政年份:
    2010
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2010 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

By 2030, worldwide energy consumption is projected to grow by 57%. Fossil fuels cannot meet this demand, as their continued use is causing global warming and they are in any case a finite reserve that will be exhausted before the end of this century. Liquid fuels derived from natural plant material (biofuels), are the most promising alternative energy source for use in the transportation sector. In this regard, an alcohol called butanol is currently receiving considerable interest due to its superior properties compared to ethanol and biodiesel. Butanol has a higher energy content than ethanol, can make use of existing petrol supply and distribution channels, can be blended with petrol at higher concentrations without engine modification, offers better fuel economy and has, unlike ethanol, potential as aviation fuel. Traditionally, butanol is produced by a bacterium called Clostridium acetobutylicum when growing on growth media containing sugars. The fermentation process is known as the Acetone-Butanol-Ethanol (ABE) process. In the first half of the last century, the ABE process was second in importance/scale only to ethanol production from yeast. However, with the advent of the petrochemical industry, the process became uneconomic and was abandoned in the western world from the 1960s onwards. The process has recently been re-established in China and Brazil, where lower operating costs make a process based on inefficient 20th century technology economic. For adoption in the western world, a more efficient process is required. Its derivation will be reliant on improvements to the bacterial strains employed. However, the rational creation of such strains will require a more detailed understanding of the complex processes within the cell that catalyse and control the formation of fermentation products. Deriving a better understanding of the process is the overall objective of this proposal. For this, a new holistic approach termed systems biology will be used, which involves iterative cycles of mathematical modelling and experimental testing. It is made possible by developments made in an earlier funding round in which crucial gene tools and methodologies were developed that will allow precise changes to be made to selected genes and the consequences assessed.
到2030年,全球能源消耗预计将增长57%。化石燃料无法满足这一需求,因为它们的持续使用正在引起全球变暖,无论如何它们都是有限的储备,在本世纪末之前将精疲力尽。源自天然植物材料(生物燃料)的液体燃料是运输部门使用的最有希望的替代能源。在这方面,与乙醇和生物柴油相比,由于其优越的特性,目前称为丁醇的酒精目前正在获得巨大的兴趣。丁醇具有比乙醇更高的能量含量,可以利用现有的汽油供应和分销渠道,可以在没有发动机修饰的情况下将汽油与汽油混合,提供更好的燃油经济性,并且与乙醇不同,可以作为航空燃料。传统上,丁醇是由一种称为乙梭菌的细菌在含糖的生长培养基上生长时产生的。发酵过程称为丙酮丁醇 - 乙醇(ABE)过程。在上个世纪上半叶,安倍进程的重要性/规模仅次于酵母乙醇的生产。但是,随着石化工业的出现,从1960年代开始,这一过程变得不经济,并在西方世界被抛弃。最近在中国和巴西重新建立了这一过程,那里的运营成本降低基于20世纪技术经济效率低下的过程。为了在西方世界中采用,需要一个更有效的过程。它的推导将依赖于改善所使用的细菌菌株。但是,这种菌株的合理创造将需要对催化和控制发酵产物形成的细胞中复杂过程的复杂过程有更详细的了解。该提案的总体目标是更好地理解该过程。为此,将使用一种新的整体方法,称为系统生物学,其中涉及数学建模和实验测试的迭代循环。在较早的资金回合中做出的发展使它成为可能,在该回合中开发了重要的基因工具和方法,可以对选定的基因进行精确的更改以及评估的后果。

项目成果

期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Modelling the role of CtfA/B in reverse shift continuous culture experiments of Clostridium acetobutylicum.
模拟 CtfA/B 在丙酮丁醇梭菌反向移位连续培养实验中的作用。
  • DOI:
    10.1016/j.mbs.2016.03.003
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.3
  • 作者:
    Thorn GJ
  • 通讯作者:
    Thorn GJ
pH-induced gene regulation of solvent production by Clostridium acetobutylicum in continuous culture: parameter estimation and sporulation modelling.
  • DOI:
    10.1016/j.mbs.2012.11.004
  • 发表时间:
    2013-02
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.3
  • 作者:
    Thorn GJ;King JR;Jabbari S
  • 通讯作者:
    Jabbari S
Multiscale Computer Modeling in Biomechanics and Biomedical Engineering
生物力学和生物医学工程中的多尺度计算机建模
  • DOI:
    10.1007/8415_2012_155
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Jabbari S
  • 通讯作者:
    Jabbari S
The metabolic network of Clostridium acetobutylicum: Comparison of the approximate Bayesian computation via sequential Monte Carlo (ABC-SMC) and profile likelihood estimation (PLE) methods for determinability analysis.
丙酮丁醇梭菌的代谢网络:通过顺序蒙特卡罗 (ABC-SMC) 和轮廓似然估计 (PLE) 方法进行近似贝叶斯计算的比较,用于确定性分析。
  • DOI:
    10.1016/j.mbs.2015.10.016
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.3
  • 作者:
    Thorn GJ
  • 通讯作者:
    Thorn GJ
Systems Biology of Clostridium
梭菌系统生物学
  • DOI:
    10.1142/9781783264414_0007
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    JABBARI S
  • 通讯作者:
    JABBARI S
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

John King其他文献

The goede vrouw of Mana-ha-ta at home and in society, 1609-1760
Mana-ha-ta 的 goede vrouw 在家庭和社会中,1609-1760 年
  • DOI:
    10.1093/oso/9780199595037.003.0005
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.8
  • 作者:
    Van Rensselaer;John King
  • 通讯作者:
    John King
Was the Lanyu pig independently domesticated in the Philippines? A meta-analysis review on the prehistoric expansion of the unique Lanyu pigs
兰屿猪是菲律宾独立驯养的吗?
Chromatin Organization and Phase Separation of Histones
  • DOI:
    10.1016/j.bpj.2020.11.1771
  • 发表时间:
    2021-02-12
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Anisha Shakya;John King
  • 通讯作者:
    John King
Temporal trends of Aroclor 1268 in the Taunton River estuary: Evidence of early production, use and release to the environment
  • DOI:
    10.1016/j.marpolbul.2006.05.019
  • 发表时间:
    2006-09-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Mark G. Cantwell;John King;R.M. Burgess
  • 通讯作者:
    R.M. Burgess
Intellectual Capital in a Q-Theory of Ag-Biotech Mergers
农业生物技术合并 Q 理论中的智力资本
  • DOI:
    10.1111/j.0092-5853.2003.00542.x
  • 发表时间:
    2003
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    D. Schimmelpfennig;John King;A. Naseem
  • 通讯作者:
    A. Naseem

John King的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('John King', 18)}}的其他基金

The North Atlantic Climate System Integrated Study (ACSIS) - 1 year extension
北大西洋气候系统综合研究 (ACSIS) - 延长 1 年
  • 批准号:
    NE/V013246/1
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 29.41万
  • 项目类别:
    Research Grant
The North Atlantic Climate System Integrated Study
北大西洋气候系统综合研究
  • 批准号:
    NE/N018028/1
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 29.41万
  • 项目类别:
    Research Grant
Bridging the Gaps: Systems-level approaches to antimicrobial resistance
弥合差距:解决抗菌素耐药性的系统级方法
  • 批准号:
    EP/M027333/1
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 29.41万
  • 项目类别:
    Research Grant
Collaborative Research: A 650,000 year record of hydroclimate in the Western Pacific Warm Pool: Scientific Drilling at Lake Towuti, Indonesia
合作研究:西太平洋暖池 65 万年水文气候记录:印度尼西亚托乌提湖科学钻探
  • 批准号:
    1401733
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 29.41万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Orographic Flows and the Climate of the Antarctic Peninsula (OFCAP)
南极半岛的地形流和气候 (OFCAP)
  • 批准号:
    NE/G014124/1
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 29.41万
  • 项目类别:
    Research Grant
Quantitative and contextual modelling of transcriptional responses to auxin
生长素转录反应的定量和情境建模
  • 批准号:
    BB/F008511/1
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 29.41万
  • 项目类别:
    Research Grant
SysMO: Systems Biology of Clostridium acetobutylicum - a possible answer to dwindling crude oil reserves.
SysMO:丙酮丁醇梭菌的系统生物学 - 原油储量减少的可能答案。
  • 批准号:
    BB/F003382/1
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 29.41万
  • 项目类别:
    Research Grant
Growth Form and Function: the Mathematics of 3D Tissue Morphogenesis and Regenerative Medicine
生长形式和功能:3D 组织形态发生和再生医学的数学
  • 批准号:
    BB/D008522/1
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 29.41万
  • 项目类别:
    Research Grant
Collaborative Research: The Lake Malawi Drilling Project - A long, high-resolution record of abrupt climate change in the southern tropics of East Africa
合作研究:马拉维湖钻探项目——东非南部热带气候突变的长期高分辨率记录
  • 批准号:
    0602346
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 29.41万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: High-Resolution, Low-Latitude Paleoclimatology from Newly Acquired Sediment Drill Cores from Lake Bosumtwi, Ghana"
合作研究:来自加纳博苏姆特维湖新获得的沉积物钻芯的高分辨率、低纬度古气候学"
  • 批准号:
    0602319
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 29.41万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

mRNA反式调控基因转录的机制及其生物学功能
  • 批准号:
    32330018
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    220 万元
  • 项目类别:
    重点项目
增材制造锌镁合金复合椎间融合器降解调控机制与生物学效应研究
  • 批准号:
    52301302
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    20 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于脑-脊髓-视神经MRI影像特征的神经免疫疾病影像亚型及其分子生物学机制的多组学研究
  • 批准号:
    82330057
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    220 万元
  • 项目类别:
    重点项目
秸秆还田下玉/豆间作系统的生物固氮效应及微生物学机制
  • 批准号:
    32301962
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
III-E型CRISPR-Cas系统的结构生物学及其应用研究
  • 批准号:
    32371276
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

19-ERACoBioTech: Sustainable Production of n-Butanol by Artificial Consortia Through Synthetic and Systems Biology Approaches (SynConsor4Butonal)
19-ERACoBioTech:人工联合体通过合成和系统生物学方法可持续生产正丁醇 (SynConsor4Butonal)
  • 批准号:
    BB/T010630/1
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 29.41万
  • 项目类别:
    Research Grant
NO as a Sensor of Gene Expression Differences: Application to Synthetic Biology
NO 作为基因表达差异的传感器:在合成生物学中的应用
  • 批准号:
    8199994
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 29.41万
  • 项目类别:
NO as a Sensor of Gene Expression Differences: Application to Synthetic Biology
NO 作为基因表达差异的传感器:在合成生物学中的应用
  • 批准号:
    8398378
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 29.41万
  • 项目类别:
Biomarkers of exposure and response to environmental tobacco smoke in the pancrea
胰腺中环境烟草烟雾暴露和反应的生物标志物
  • 批准号:
    8402832
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 29.41万
  • 项目类别:
Biomarkers of exposure and response to environmental tobacco smoke in the pancrea
胰腺中环境烟草烟雾暴露和反应的生物标志物
  • 批准号:
    8210822
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 29.41万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了