Dankzij hun brede toepassingsmogelijkheden en gemakkelijke beschikbaarheid worden wereldwijd jaarlijks meer dan 430 miljoen ton plastic geproduceerd, waarvan jaarlijks honderden miljoenen ton plastic afval wordt weggegooid. Door het gebrek aan systematisch afvalbeheer belandt dit afval vaak op stortplaatsen, in de oceaan of uiteindelijk zelfs in het menselijk lichaam. Bovendien is de productie van plastic uit aardolie-gebaseerde polymere materialen een zeer energie-intensief proces met een negatieve impact op het klimaat. Daarnaast raken hierbij aardoliebronnen uitgeput en zullen deze in de toekomst niet langer voldoen aan de menselijke vraag.

Om deze problemen aan te pakken, winnen biologisch afbreekbare en hernieuwbare kunststoffen – oftewel “bioplastics” – aan populariteit bij zowel academici als de industrie. Polyhydroxyalkanoaten (PHA’s) zijn een bekend type bioplastic dat geproduceerd kan worden via microbiële fermentatie van hernieuwbare grondstoffen.

In vergelijking met conventionele processen in de plasticindustrie wordt de microbiële fermentatie van PHA’s vaak beperkt door hoge kosten, een probleem dat kan worden opgelost door goedkopere koolstofbronnen te gebruiken en hogere productietiters te bereiken. Het doel van dit project is om een bacteriële stam te ontwikkelen die PHA’s in hoge titers kan produceren door niet-voedingsconcurrerende koolstofbronnen te benutten. Om dit doel te bereiken zullen synthetische biologie en metabolic engineeringtechnieken worden toegepast om nieuwe metabole pathways te construeren en tegelijkertijd natuurlijke genen uit te schakelen die verantwoordelijk zijn voor de omzetting naar ongewenste producten in het genoom van de geselecteerde bacteriële stam.