Sign In

Synteettinen biologia

Ratkaisemme haastavia bioinformatiikkaan, tiedonkäsittelyyn ja metabolian mallinnukseen liittyviä ongelmia

​VTT:n synteettisen biologian tutkimusryhmä kykenee ratkaisemaan haastavia bioinformatiikkaan, tiedonkäsittelyyn ja metabolian mallinnukseen liittyviä ongelmia. Sen lisäksi kykenemme kehittämään yllämainittujen tekniikoiden ohjaamana tehokkaita solutehtaita hyödyllisten kemikaalien ja biopolttoaineiden tuottoon. 

Keskeinen uusien mikrobisolutehtaiden kehitystyöhön vaikuttava ja kustannuksia lisäävä tekijä on kehitystyöhön vaadittava aika. Laskennalliset menetelmämme yhdistettynä uudenlaisiin mikrobien muokkausmenetelmiin mahdollistavat nopeutetun mikrobisolutehtaiden kehitystyön. 

Ota yhteyttä, niin selvitetään, miten voimme auttaa sinua!

Keskeiset osaamisalueet

Keskeisiä osaamisalueitamme ovat metabolisten mallien laskeminen perustuen genomisekvenssitietoon, metabolisten fluksien analysointi, genomilaajuisen tiedon analysointi, vertaileva genomiikka ja proteiiniperheiden analyysi. Edellä mainitut teknologiat yhdistettynä korkeatasoiseen osaamiseemme mikrobien genomimuokkauksessa ja geenisäätelyjärjestelmien kehittämisessä mahdollistavat entsymaattisten reittien muokkaamisen siten, että haluttua lopputuotetta saadaan tuotettua halutussa tuotto-organismissa. 

Teknologiamme mahdollistavat kemikaalin tuottoreitin toiminnan ja odotettavissa olevan lopputuotteen saannon ennustamisen. Proteiiniperheiden ja mikrobisolutehtaan genomilaajuisen analyysin avulla kykenemme valitsemaan parhaiten tuottoreittiin sopivat entsyymit. 

Uusimpia teknologisia saavutuksiamme ovat genomidataan perustuva metabolisten mallien laskentamenetelmä CoreCo ja hiivojen genomin muokkausteknologia YOGE.

Tarjoamamme

Käyttämällä CoReCo-menetelmää kykenemme ennustamaan tehokkaasti kiinnostuksen kohteena olevan tuotanto-organismin kyvyn tuottaa haluttua lopputuotetta. Samalla tämä analyysi mahdollistaa solujen metabolian ymmärtämisen ja auttaa kohdentamaan oikein tuotanto-organismiin tarvittavat geneettiset muutokset. Kyseinen lähestymistapa on jo osoittanut voimansa yhteisprojekteissamme kemian- ja biopolttoaineteollisuuden kanssa. 

Synteettisen biologian osaamistamme tukee jäsenyytemme amerikkalaisten huippuyliopistojen (MIT, Harvard, UC Berkeley, UC San Francisco ja Stanford) muodostamassa synteettisen biologian SynBERC -tutkimuskeskittymän teollisuusohjelmassa. 

Teknologiamme mahdollistavat kemikaalien ja biopolttoaineiden tuottamisen käyttäen teollisesti tärkeitä mikro-organismeja.

 

​Tieteelliset julkaisut

2015

Bimolecular fluorescence complementation (BiFC) technique in yeast Saccharomyces cerevisiae and mammalian cells. Weber-Boyvat M, Li S, Skarp KP, Olkkonen VM, Yan D, Jäntti J. Methods Mol Biol. 2015;1270:277-88. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25702124

 

2014

Comparative genome-scale reconstruction of gapless metabolic networks for present and ancestral species. Pitkänen E, Jouhten P, Hou J, Syed MF, Blomberg P, Kludas J, Oja M, Holm L, Penttilä M, Rousu J, Arvas M. PLoS Comput Biol. 2014 Feb 6;10(2):e1003465. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24516375

 

Single cell and in vivo analyses elucidate the effect of xylC lactonase during production of D-xylonate in Saccharomyces cerevisiae. Nygård Y, Maaheimo H, Mojzita D, Toivari M, Wiebe M, Resnekov O, Gustavo Pesce C, Ruohonen L, Penttilä M. Metab Eng. 2014 Sep;25:238-47. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25073011

 

Comparison of intracellular and secretion-based strategies for production of human α-galactosidase A in the filamentous fungus Trichoderma reesei. Smith W, Jäntti J, Oja M, Saloheimo M. BMC Biotechnol. 2014 Oct 27;14:91. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25344685

 

Labelling analysis for ¹³C MFA using NMR spectroscopy.  Jouhten P, Maaheimo H. Methods Mol Biol. 2014;1191:143-64. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25178789

 

Electrochemical properties of honeycomb-like structured HFBI self-organized membranes on HOPG electrodes. Yamasaki R, Takatsuji Y, Lienemann M, Asakawa H, Fukuma T, Linder M, Haruyama T. Colloids Surf B Biointerfaces. 2014 Nov 1;123:803-8. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25454670

 

Taxonomically and functionally diverse microbial communities in deep crystalline rocks of the Fennoscandian shield. Nyyssönen M, Hultman J, Ahonen L, Kukkonen I, Paulin L, Laine P, Itävaara M, Auvinen P. ISME J. 2014 Jan;8(1):126-38. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23949662

 

Integration of transcription and flux data reveals molecular paths associated with differences in oxygen-dependent phenotypes of Saccharomyces cerevisiae. Lindfors E, Jouhten P, Oja M, Rintala E, Orešič M, Penttilä M. BMC Syst Biol. 2014. Feb 14;8:16. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24528924

 

Re-annotation of the CAZy genes of Trichoderma reesei and transcription in the presence of lignocellulosic substrates. Häkkinen M, Arvas M, Oja M, Aro N, Penttilä M, Saloheimo M, Pakula TM. Microb Cell Fact. 2012 Oct 4;11:134. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23035824

 

2013

Yeast oligo-mediated genome engineering (YOGE). DiCarlo JE, Conley AJ, Penttilä M, Jäntti J, Wang HH, Church GM. ACS Synth Biol. 2013 Dec 20;2(12):741-9. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24160921

 

Single-cell measurements of enzyme levels as a predictive tool for cellular fates during organic acid production. Zdraljevic S, Wagner D, Cheng K, Ruohonen L, Jäntti J, Penttilä M, Resnekov O, Pesce CG. Appl Environ Microbiol. 2013 Dec;79(24):7569-82. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24038690

 

Noninvasive high-throughput single-cell analysis of the intracellular pH of Saccharomyces cerevisiae by ratiometric flow cytometry. Valkonen M, Mojzita D, Penttilä M, Bencina M. Appl Environ Microbiol. 2013 Dec;79(23):7179-87. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24038689

 

Unconventional microbial systems for the cost-efficient production of high-quality protein therapeutics. Corchero JL, Gasser B, Resina D, Smith W, Parrilli E, Vázquez F, Abasolo I, Giuliani M, Jäntti J, Ferrer P, Saloheimo M, Mattanovich D, Schwartz S Jr, Tutino ML, Villaverde A. Biotechnol Adv. 2013 Mar-Apr;31(2):140-53. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22985698

 

2012

Metabolic modelling in the development of cell factories by synthetic biology. Jouhten P.  Comput Struct Biotechnol J. 2012 Nov 12;3:e201210009. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24688669

 

Dynamic flux balance analysis of the metabolism of Saccharomyces cerevisiae during the shift from fully respirative or respirofermentative metabolic states to anaerobiosis. Jouhten P, Wiebe M, Penttilä M. FEBS J. 2012 Sep;279(18):3338-54. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22672422

 

Metabolic flux profiling of recombinant protein secreting Pichia pastoris growing on glucose:methanol mixtures. Jordà J, Jouhten P, Cámara E, Maaheimo H, Albiol J, Ferrer P. Microb Cell Fact. 2012 May 8;11:57. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22569166

 

Engineering filamentous fungi for conversion of D-galacturonic acid to L-galactonic acid. Kuivanen J, Mojzita D, Wang Y, Hilditch S, Penttilä M, Richard P, Wiebe MG. Appl Environ Microbiol. 2012 Dec;78(24):8676-83. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23042175

 

L-xylo-3-hexulose reductase is the missing link in the oxidoreductive pathway for D-galactose catabolism in filamentous fungi. Mojzita D, Herold S, Metz B, Seiboth B, Richard P. J Biol Chem. 2012 Jul 27;287(31):26010-8. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22654107

 

2011

Correlation of gene expression and protein production rate - a system wide study. Arvas M, Pakula T, Smit B, Rautio J, Koivistoinen H, Jouhten P, Lindfors E, Wiebe M, Penttilä M, Saloheimo M. BMC Genomics. 2011 Dec 20;12:616. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22185473

 

2010

Detecting novel genes with sparse arrays. Arvas M, Haiminen N, Smit B, Rautio J, Vitikainen M, Wiebe M, Martinez D, Chee C, Kunkel J, Sanchez C, Nelson MA, Pakula T, Saloheimo M, Penttilä M, Kivioja T. Gene. 2010 Nov 1;467(1-2):41-51. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20691772

 

Identification of an L-arabinose reductase gene in Aspergillus niger and its role in L-arabinose catabolism. Mojzita D, Penttilä M, Richard P. J Biol Chem. 2010 Jul 30;285(31):23622-8. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20511228

Partners: VTT Technical Research Centre of Finland, Aalto University, University of Turku

Coordinator: Research Professor Merja Penttilä, VTT

Tekes funding: € 3 955 000 (2014 - 2016)

The goal of Living Factories programme is to realise the full potential of Synthetic Biology in Finland. Synthetic Biology is considered one of the key breakthrough technologies that will have a major impact on our future. It is based on the design and engineering of new-to-nature biological systems. It has a great potential to generate novel industrial processes and products.

In Living Factories programme, we will create an academia-education-industry environment that builds on forward-looking know-how and exploits the unique functionalities that biology - combined with engineering sciences - can offer, and which will be highly competitive internationally. This will serve as an inspiration for novel and visionary solutions for a sustainable biobased society.

The key focus of the programme is to develop Synthetic Biology solutions that enable industrial processes that are energy and carbon efficient.

Asiakaspalvelu
Sähköpostiinfo@vtt.fi
Puhelin020 722 7070
Avoinna arkisin klo 9.00 - 11.00 ja 12.00 - 15.00
Suljettu v. 30 (24.-28.7.2017)

OTA YHTEYTTÄ

PL 1000, 02044 VTT
Puh. vaihde 020 722 111
Avoinna arkisin klo 8.00 - 16.30

ASIAKASPALVELU

info@vtt.fi
Puh. 020 722 7070
Avoinna arkisin klo 9.00 - 11.00 ja
12.00 - 15.00
Suljettu v. 30 (24.-28.7.2017)