E. ¡c(oil)i : ¡ The ¡Lean, ¡Green, ¡ ¡ Fat-‑Producing ¡SynBio ¡Machine ¡ Manchester ¡iGEM ¡Team ¡
Palm ¡Oil ¡ • Soaps ¡and ¡cosme@cs ¡ • Emulsifying ¡agents ¡ • Oil ¡paints ¡ • Varnishes ¡ • Detergents ¡ • Shaving ¡cream ¡ • Lubricants ¡ • Food ¡ • Biofuel ¡
What ¡Is ¡Palm ¡Oil? ¡ Palmi@c ¡Acid: ¡44% ¡ C16 ¡ Stearic ¡Acid: ¡4.5% ¡ C18 ¡ Oleic ¡Acid: ¡39.2% ¡ C18:1 ¡ Linoleic ¡Acid: ¡10.1% ¡ C18:2 ¡
Effects ¡of ¡Palm ¡Oil ¡ ¡ Cul@va@on ¡ 58 ¡Bn ¡ Tons ¡of ¡CO 2 ¡ Over ¡the ¡next ¡15 ¡years ¡
EXPERIMENTAL ¡ Rob, ¡Lorna ¡, ¡Tan, ¡Tim, ¡Divita, ¡Marco ¡
Aim: ¡Palm ¡Oil ¡ ¡ Produc@on ¡in ¡ E. ¡coli ¡ • Increase ¡na@ve ¡palm ¡oil ¡acids ¡in ¡ E. ¡coli ¡ (palmi@c ¡and ¡stearic ¡acid) ¡ • Introduc@on ¡of ¡non-‑na@ve ¡palm ¡oil ¡acid ¡ synthesis ¡pathways ¡in ¡ E. ¡coli ¡ (oleic ¡and ¡linoleic ¡ acid) ¡
Overproduc@on ¡of ¡ ¡ Na@ve ¡Fa\y ¡Acids ¡ Xu et al (2013) Modular optimization of multi-gene pathways for fatty acids production in E. coli. Nature Communications 4 :1409
Produc@on ¡Of ¡ ¡ Non-‑Na@ve ¡Fa\y ¡Acids ¡ BBa_K1027003 ¡ Synechocystis sp. PCC 603 BBa_K1027001 ¡ BBa_K1027002 ¡
Produc@on ¡Batches ¡
Characterisa@on ¡
MODELLING ¡ Jess, ¡Elsa, ¡Ralf ¡
Uncertainty ¡Analysis ¡ • 43 ¡reac@ons ¡ • 60 ¡metabolites ¡ • 267 ¡parameters ¡
Uncertainty ¡Analysis ¡ Achcar F et al (2012) Dynamic Modelling under Uncertainty: The Case of Trypanosoma brucei Energy Metabolism. PLoS Comput Biol 8 (1)
Uncertainty ¡Analysis: ¡ ¡ Raw ¡Data ¡ Species ¡ AccumulaSon ¡over ¡ 100 ¡seconds ¡(mM) ¡ Dark ¡Red: ¡ >4 ¡ ¡ Pink: ¡> ¡2 ¡ ¡ Light ¡red:> ¡1 ¡ ¡ White: ¡ 1-‑0.01 ¡ ¡ Light ¡yellow: ¡ <0.01 ¡ ¡ Dark ¡yellow: ¡ <0.0001 ¡
Uncertainty ¡Analysis: ¡ Results ¡ Acetyl ¡CoA ¡ Elonga@on ¡ Palmi@c ¡Acid ¡
Uncertainty ¡Analysis: ¡ Results ¡
Uncertainty ¡Analysis: ¡ Conclusion ¡ • PotenSals ¡ – Gives ¡ability ¡to ¡model ¡complex ¡and ¡poorly ¡ experimentally ¡measured ¡systems ¡ – Creates ¡unbiased ¡models ¡ – Opportuni@es ¡for ¡different ¡types ¡of ¡data ¡analysis ¡ – Pinpoints ¡areas ¡for ¡further ¡study ¡ • LimitaSons ¡ – Poten@al ¡inability ¡to ¡reach ¡steady ¡state ¡
βHACdH ¡Dynamics ¡ Simula@on ¡ • ¡β-‑hydroxy ¡acyl-‑ACP ¡dehydrase ¡ • ¡Carried ¡out ¡in ¡GROMACS ¡ • ¡Less ¡Dynamic ¡N-‑Terminals ¡are ¡more ¡ appropriate ¡for ¡His-‑tag ¡addi@on. ¡
HUMAN ¡ ¡ PRACTICES ¡ Ma], ¡Tan, ¡Lorna, ¡Rob, ¡Elsa ¡
Communica@on ¡
Environmental ¡Impact ¡ Models created using Vortex
Economic ¡Impact ¡ Government ¡ Interven@on ¡ The ¡cost ¡of ¡crude ¡palm ¡oil ¡(CPO) ¡more ¡than ¡doubled ¡in ¡the ¡period ¡2005-‑2013 ¡
Economic ¡Impact ¡ Modelling ¡shi_ ¡of ¡demand ¡on ¡price ¡of ¡crude ¡palm ¡oil ¡
Impact ¡Analysis ¡ ¡ Report ¡ • Palm ¡oil ¡has ¡detrimental ¡effects ¡in ¡many ¡areas ¡ • Synthe@c ¡palm ¡oil ¡is ¡not ¡a ¡viable ¡solu@on ¡on ¡ its ¡own ¡ • Natural ¡palm ¡oil ¡and ¡synthe@c ¡palm ¡oil ¡can ¡ coexist ¡
Conclusion ¡
Acknowledgements ¡ Instructors ¡ Prof ¡Eriko ¡Takano ¡and ¡Prof ¡Rainer ¡Breitling ¡ Advisors ¡ Dr ¡Karl ¡Payne ¡ Dr ¡Nik ¡Ra\ray ¡ Dr ¡Vicki ¡Jackson ¡ Dr ¡Wayne ¡Aubrey ¡ Dr ¡Neil ¡Swainston ¡ Dr ¡Nicole ¡Leferink ¡ Dr ¡Jayendra ¡Shrankra ¡ Beata ¡Czajkowska ¡ Nick ¡Weise ¡ Denis ¡Abramov ¡ Other: ¡ Prof ¡Ma\heos ¡Koffas ¡ Dr ¡Andy ¡Balmer ¡ Jérémy ¡Férrant ¡ All ¡the ¡industry ¡representa@ves ¡and ¡local ¡ environmentalists ¡who ¡were ¡happy ¡to ¡be ¡ interviewed ¡for ¡our ¡human ¡prac@ces ¡research ¡
Find ¡out ¡more! ¡ Wiki: ¡ 2013.igem.org/Team:Manchester ¡ Impact ¡report: ¡ @nyurl.com/MancImpact ¡ Facebook: ¡ ¡ www.facebook.com/ManchesteriGEM ¡ Twi]er: ¡ @ManchesteriGEM ¡
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