Design biologischer und technischer Systeme für eine zukünftige, photosynthesebasierte Biowasserstoffproduktion mit Cyanobakterien
Design of biological and technical systems for future photosynthesis based biohydrogen production with cyanobacteria
- In dieser Arbeit erfolgte die Inbetriebnahme eines Flachbett-Photobioreaktors und die Etablierung eines Systems zur Kultivierung von \(\it Synechocystis\) PCC 6803 \(\it Syn.\) bei konstanten Zelldichten. Dies ermöglichte die Aufrechterhaltung physiologischer Adaptionszustände als Grundlage für die Charakterisierung der Stämme.
Ausgehend von \(\it Syn.\) soll ein H\(_{2}\)-Produktionsstamm konstruiert werden, in welchem eine heterologe FeFe-Hydrogenase die zur H\(_{2}\)-Produktion benötigten Elektronen von der Photosynthese erhält. Da die Elektronentransportrate (ETR) der Photosynthese in \(\it Syn.\) nicht zu einer Auslastung der Hydrogenase führt, besteht ein Optimierungsbedarf der ETR. Die Deletion der Phycobilisomen in der PAL-Mutante resultierte in einer 80 % höheren ETR gegenüber dem WT. Die ATP-Synthase-Mutante \(\varepsilon\) \(\Delta\)C zeigte aufgrund einer graduellen Entkopplung des pH-Gradienten eine um 30 % gesteigerte ETR.
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