Biostore ist ein multidisziplinäres Projekt, an welchem naturwissenschaftliche, wirtschaftliche und gesellschaftspolitische Institute der Universität Münster, der Fraunhofer-Gesellschaft und der Helmholtz-Gemeinschaft zusammen forschen. Die Forschung konzentriert sich auf den nachhaltigen Einsatz von recycelbaren biologischen und biobasierten, funktionellen Materialien und Additiven in der Batterieproduktion. Die Entwicklung umweltfreundlicher Materialien steht im Einklang mit dem Konzept der Bioökonomie, macht die Batterieproduktion unabhängiger von fossilen Ressourcen und reduziert die negativen Umweltauswirkungen. Über die Batterieforschung hinaus ist es das Ziel des Projekts, die Institute zu einem starken Netzwerk für die interdisziplinäre Entwicklung neuer, nachhaltiger Materialien zu verbinden.
Im Rahmen des Projekts konzentriert sich unsere Gruppe (am IMMB) auf die Herstellung und Modifizierung von bakteriellen Exopolysacchariden zur Substitution von nicht nachhaltigen Materialien in Lithium-Ionen-Batterien. Wir werden die gelbildenden und filmbildenden Eigenschaften verschiedener Polysaccharide für die Herstellung von nachhaltigen Elektroden und Separatormembranen testen. Durch die Einführung von strukturellen Modifikationen mittels Gentechnik und chemischer Reaktionen werden wir die gewünschten Eigenschaften verbessern.
Finanziert durch Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen.

ACTPAC zielt darauf ab, neue chemisch-biologische Wege und Katalysatoren zu entwickeln, um Polyethylen (PE) in mehrere Kataloge von Chemikalien mit hohem Mehrwert (Alkane und Monomere) abzubauen, die für verschiedene industrielle Anwendungen genutzt werden können. Darüber hinaus wird ACTPAC den Produktpool von Polyestern durch die Entwicklung neuer biologisch abbaubarer und vollständig recycelbarer Polyester erweitern, die ähnliche oder sogar bessere mechanische und kompositorische Eigenschaften als PE aufweisen. Durch die Schaffung des rentabelsten Upcycling-Szenarios für ein "ZERO-waste management" und durch die Verringerung der Kunststoffverschmutzung wird das Projekt erhebliche positive Auswirkungen auf die Umwelt, die biologische Vielfalt und das Gleichgewicht des Ökosystems haben und zur Wiederherstellung von Wasser, Meer und Boden beitragen.
Finanziert von der EU durch das HORIZON2020-Programm.

Das PolyMore-Projekt konzentrierte sich auf die Verbesserung der Fähigkeiten von Paenibacillus polymyxa DSM 365, einem Gram-positiven Bakterium mit großem Potenzial als vielseitiges mikrobielles Produktionschassis für eine breite Palette relevanter Metaboliten. Die erste vollständige Genomsequenz von P. polymyxa DSM 365 wurde veröffentlicht und bildet die Grundlage für die weitere Entwicklung dieses Wirtsorganismus.
Aufbauend auf einem CRISPR-Cas9-basierten System, das 2017 entwickelt wurde, konnten bedeutende Fortschritte erzielt werden, die groß angelegte genomische Deletionen von bis zu 59 kb mit einer einzigen sgRNA ermöglichen und gleichzeitig genomische Veränderungen im Multiplexverfahren erleichtern. Diese Technologie ermöglichte die Schaffung von zwei genomreduzierten Varianten. In diesen Varianten wurden Insertionssequenzen, genomische Inseln und verschiedene biosynthetische Gencluster entfernt, was zu einem potenziell stabileren Stamm und einem Chassis führte, das für die heterologe Produktion von antimikrobiellen Verbindungen und anderen Produkten von Interesse optimiert ist.
Durch einen integrierten Ansatz, der Stoffwechseltechnik und Systembiologie kombiniert, wurde P. polymyxa weiter optimiert, um die Produktion industriell relevanter Metaboliten wie 2,3-Butandiol, Isobutanol und Exopolysaccharide zu steigern. Darüber hinaus lieferten umfassende Studien neue Erkenntnisse über die komplexen regulatorischen Systeme, die an den Sporulationsmechanismen beteiligt sind, und es wurde erfolgreich ein Sporen-Display-System implementiert. Diese Fortschritte ebneten den Weg zu innovativen biotechnologischen Anwendungen und erweiterten das Potenzial von P. polymyxa DSM 365 erheblich.
Dieses Projekt wurde im Rahmen der BMBF-Förderbekanntmachung „Mikrobielle Biofabriken“ (Förderkennzeichen 031B0855) gefördert und war ein Gemeinschaftsprojekt der Universität Münster (Prof. Jochen Schmid), des Max-Planck-Instituts für terrestrische Mikrobiologie (Prof. Tobias Erb) und der Norwegian University of Science and Technology (Prof. Johannes Kabisch) als assoziiertem Partner.