Trotz erheblicher Fortschritte in der industriellen Biotechnologie bleibt die Entwicklung mikrobieller Produktionsprozesse häufig ein iterativer und zeitaufwändiger Prozess, insbesondere wenn komplexe Substrate verwendet oder neuartige Zielprodukte angestrebt werden. Die Herausforderung liegt nicht nur im gezielten Metabolic Engineering geeigneter Produktionsorganismen, sondern auch in der integrierten Entwicklung skalierbarer, ressourceneffizienter Prozesse. Vor dem Hintergrund globaler Nachhaltigkeitsziele und dem wachsenden Bedarf an biobasierten Plattformchemikalien besteht ein zunehmendes wissenschaftliches und wirtschaftliches Interesse an biotechnologischen Lösungen, die fossile Rohstoffe ersetzen können.
 
Die Arbeitsgruppe für Systembiotechnologie unter der Leitung von Prof. Till Tiso beschäftigt sich mit der integrierten Entwicklung biotechnologischer Produktionsprozesse – von der genetischen Optimierung mikrobieller Produktionsstämme über die verfahrenstechnische Auslegung der Kultivierung im Bioreaktor bis zur Anwendungsperspektive der erzeugten Moleküle. Ein besonderer Fokus liegt auf der Nutzung industrieller Neben- und Abfallströme als nachhaltige Kohlenstoffquellen sowie auf der Entwicklung robuster Produktionsorganismen mit hoher genetischer Stabilität.
 
Methodisch kombinieren wir Werkzeuge der synthetischen Biologie, des Metabolic Engineerings, der Omics-Technologien sowie der Bioprozessentwicklung in verschiedenen Maßstäben (MTP, Schüttelkolben, Bioreaktor). Dabei steht stets der systemische Ansatz im Vordergrund: Produktionsstamm, Prozess und Produkt werden gleichsam gedacht und entwickelt, um ökologisch und ökonomisch tragfähige biotechnologische Prozesse zu realisieren.
 
Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Umsetzung zirkulärer Wertschöpfungsketten durch die biotechnologische Nutzung nicht-konventioneller Substrate sowie auf der Nutzung ganzheitlicher Strategien zur Nachhaltigkeitsbewertung. Die Arbeitsgruppe ist im CeBiTec und in diversen nationalen und internationalen Forschungsnetzwerken aktiv vernetzt und engagiert sich auch im Transfer biotechnologischer Innovationen in industrielle Anwendungen.