Projekta nosaukums: Sarkanās aļģes Galdieria sulphuraria metabolisma in-silico analīze lauksaimniecības atlikumu pārstrādei un augstvērtīgu savienojumu iegūšanai (ARISE-GS)
Projekta līguma numurs: 1.1.1.9/LZP/1/24/028
Projekta vadītājs (pēcdoktorants): Dr. Agris Pentjušs
Projekta sadarbības partneri: nav
Projekta īstenošanas termiņš: 01.05.2025. – 30.04.2028.
Projekta kopējais finansējums: 184 140 EUR, t.sk. ERAF 156 519 EUR
Projekta mērķis: izstrādāt Galdieria sulphuraria genoma mēroga vielmaiņas modeli un novērtēt lauksaimniecības atlieku biokonversiju augstvērtīgos produktos, kā terpenoīdi, karotinoīdi, floridijas ciete, agārs un karagināni, polinepiesātinātās taukskābes un triglicerīdi..
Projekta rezultāti: Zinātniskie raksti– 3, Jaunu produktu un tehnoloģiju skaits, kas ir komercializējami – 1
ARISE-GS projekta ietvaros ir izstrādāta genoma mēroga metaboliska modeļa testa versija sarkanajai aļģei Galdieria sulphuraria, kas ļauj analizēt un optimizēt metabolisma darbību minimālos gaismas un tumsas apstākļos (M1.1). Modelis kalpo kā pamats turpmākai enerģijas plūsmas un substrātu izmantošanas efektivitātes izvērtēšanai dažādos augšanas režīmos.
Papildus veikta modeļa pilnveide, integrējot heterotrofās augšanas nosacījumus un biomasas veidošanās reakcijas, nodrošinot tā piemērotību biokonversijas procesu simulācijām, tostarp lauksaimniecības atlieku izmantošanai vērtīgu bioproduktu iegūšanā.
Laika posmā no 01.10.2025 līdz 03.10.2025 nodrošināta dalība starptautiskā zinātniskā konferencē “6th Baltic Congress of Microbiologists”, kur prezentēts ziņojums “Genome-scale modelling of red algae Galdieria sulphuraria for bioconversion of agricultural residues into valuable bioproducts under heterotrophic growth conditions” (C1), veicinot projekta rezultātu starptautisku atpazīstamību un zinātnisko atgriezenisko saiti.
Pārskata periodā tika pilnveidots Galdieria sulphuraria genoma mēroga stehiometriskais vielmaiņas modelis:
a) Izstrādāti biomasas vienādojumi autotrofai, heterotrofai un miksotrofai augšanai, raksturojot katram trofijas režīmam nepieciešamos resursus.
b) Izveidoti arī celmam un augšanas apstākļiem specifiski biomasas vienādojumi, izmantojot pieejamos eksperimentālos datus par šūnas makromolekulāro sastāvu.
c) Sagatavots Excel rīks un pusautomātiska metode biomasas sastāva datu lietotājam draudzīgai ieviešanai vielmaiņas modelī.
d) Izstrādāts un validēts nodalījumu līmeņa modelis, kurā reakcijas sadalītas citosolā, peroksisomā, hloroplastā un mitohondrijā. Nodalījumu piešķiršana balstīta uz hierarhisku zinātniskās literatūras izvērtējumu: sarkanās aļģes, zaļās aļģes, augi un fundamentālās bioķīmiskās zināšanas.
Pašlaik modelis tiek tālāk precizēts, integrējot RNA-seq transkriptomikas datus. Tas ļaus pārbaudīt reakciju nodalījumu atbilstību un novērtēt G. sulphuraria potenciālu florīdijas cietes, C18 nepiesātināto taukskābju un ar tām saistīto lipīdu biosintēzē.