塔尔图大学气体发酵技术副教授 Kaspar Valgepea 将在欧洲研究委员会拨款的支持下增进对气体消耗细菌的了解。该项目将开创一种创造大量基因工程菌株的新方法，并编制一个知识库，以加速细胞工厂的工程和生物技术领域的研究，以及支持循环经济的知识转移。
产乙酸菌是能够消耗废气和气化有机废物(包括最常见的家庭废物)的微生物。虽然自然界中存在的细菌菌株可以产生一些有用的化合物，但对其代谢进行生物工程改造将使气体发酵产乙酸菌能够更有效地在更大范围内生产燃料和化学品所需的化合物。这个过程称为气体发酵。该技术已在世界范围内投入工业应用，但迄今为止主要用于乙醇的生产。
细菌的未解之谜
目前限制使用产乙酸剂的原因之一是缺乏关于哪些基因确切影响哪些过程的知识。由于这些细菌生活在没有氧气的环境中并消耗有和爆炸性气体，因此研究它们具有挑战性。到目前为止，转基因菌株基本上都是一一手工制作的，非常耗时。因此，目前尚不清楚所研究的产乙酸细菌(Clostridium autoethanogenum)中大约 4,000 个基因中的大多数基因的确切功能是什么。
出于同样的原因，也缺乏一个全面的数据集来描述不同基因的修饰如何在系统水平上影响细菌表型。根据 Valgepea 的说法，此类数据集仅对少数研究最多的微生物，例如大肠杆菌或面包酵母。即使对于它们来说，数据集中也有大约 160 种菌株的特征。
对生物技术未来的影响
Valgepea 项目的新颖之处在于，它将在五年内创建近 750 种改良细菌菌株，并将收集到的数据以及有关乙酸菌的现有类似信息整合到公共知识库 (A-BASE) 中。由于创建转基因菌株的方法也适用于其他微生物，因此该项目的预期影响对于微生物学、合成生物学和生物技术领域的研究和工业应用具有重要意义。
Valgepea正在开发的方法的独特之处在于，除了创建大规模菌株库之外，它还旨在找到一种如何单独培养和研究菌株的方法。在选择修饰基因时，研究人员将重点关注三个方面，这三个方面的探索对其他菌株产生了很大影响。因此，他们将探索生长所必需的基因、影响 DNA 转录的因素以及在细菌代谢工程中发挥重要作用的蛋白质组“暗物质”。将数据挖掘和机器学习应用于收集到的数据，同时关注这三个方面，将能够比以前更快地找到最佳目标突变，从而使产乙酸细胞工厂能够更有效地生产更多数量的化合物，否则这些化合物的生产将产生重大影响。传统化学工业的环境足迹。
“减少全球经济对环境影响的关键问题是如何从碳开采转向碳回收。根据麦肯锡研究所的数据，全球经济近60%的物理投入可以通过生物系统生产。我的项目塔尔图大学生物工程研究所的 Valgepea 解释道，“这对气体发酵这一技术的发展产生了重大影响”，他是世界上为数不多的能够执行此类项目的实验室之一的负责人。欧洲研究理事会的Consolidator Grant金额略高于200万欧元，项目持续五年。