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Koordinierendes Institut

Projekt

Titel:Charakterisierung des genetischen und enzymatischen Potentials von Biogas-Mikrobiomen mittels Metaanalyse von Metagenomdatensätzen; Teilvorhaben 1: Phylogenetische und funktionelle Metaanalytik ausgewählter Zielorganismen (Biogas-GeneMining)
Beginn:01.08.2019
Ende:31.07.2022
Koordinierendes Institut:Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e.V. (ATB), Potsdam
Koordinator:Susanne Theuerl
Förderung:Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL), Berlin/Bonn
Förderkennzeichen:22025717
Förderprogramm:Förderprogramm "Nachwachsende Rohstoffe", Förderschwerpunkt "Mikrobiologische Prozesse in Biogasanlagen"
Partner:Universität Bielefeld, Bielefeld
  
Angesiedelt im Forschungsprogramm:Stoffliche und energetische Nutzung von Biomasse
Kurzbeschreibung:Ziel des Verbundvorhabens ist die Nutzung molekularer Hochdurchsatz-Daten aus landwirtschaftlichen Biogasanlagen für eine detaillierte Darstellung mikrobieller Netzwerke mittels umfassender bioinformatischer Auswertung (Metaanalyse), in die wiederum verfahrenstechnische Hintergrunddaten integriert werden (Meta-Metaanalyse). Basierend auf einer solchen integrativen Datenauswertung · sollen neuartige Informationen zu Zusammenhängen zwischen biotischen und abiotischen Prozessfaktoren in der Biogaserzeugung abgeleitet werden, die eine neuartige und innovative Grundlage für die weitere verfahrenstechnische Optimierung des Biogasprozesses bilden sollen. Im Rahmen des Teilvorhabens 1 erfolgt die Untersuchung der Zusammensetzung von BiogasMikrobiomen auf Basis derzeit verfügbarer Metagenom-Datensätze sowie die Charakterisierung funktioneller Eigenschaften der beteiligten mikrobiellen Arten. Hierzu wird ergänzend die genetische Information von mikrobiellen lsolaten aus Biogasreaktoren genutzt. Bestehende Datenlücken werden dabei durch Erzeugung und Auswertung neuer Genom- und Metagenpm-Datensätze geschlossen. Die Arbeiten sollen u.a. der Identifizierung und Charakterisierung bisher unerkannter Schlüsselorganismen für verfahrenstechnisch bedeutsame Abbauschritte im Biogasprozess dienen.
Abstract:The aim of the collaborative project is the use of high-throughput molecular data from agricultural biogas plants for a detailed characterization of microbial networks by means of comprehensive bioinformatic analysis (meta-analysis), in which process engineering related background data is integrated (meta-meta-analysis). Based on such an integrative data analysis, novel information is to be derived on relationships between biotic and abiotic process factors in biogas production, which should form a novel and innovative basis for the further process engineering optimization of the biogas process.
Subproject 1 involves the study of the composition of biogas microbiomes based on currently available metagenome data sets as well as the characterization of functional properties of the involved microbial species. For this purpose, additionally, the genetic information of microbial isolates from biogas reactors is used. Existing data gaps are closed by generating and evaluating new genome and Metagenom data sets. The work is intended to serve for the identification and characterization of hitherto unrecognized key organisms which are of process engineering significance for degradation steps in the biogas process.
 

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