An Integrated Approach to Improving Efficiency in Photosynthetic Microbial Systems
Notice bibliographique
Résumé
Cyanobacteria-based biotechnology is regarded as a promising opportunity for renewable bioenergy and bioproducts. As cyanobacteria are photosynthetic microorganisms, they only require sunlight, carbon dioxide, nutrients, and water to grow, and can be cultivated using non-arable land and non-potable water. These characteristics, along with their rapid growth rates and amenability to genetic modifications, merit research of cyanobacteria for roles in mitigating greenhouse gas emissions and carbon capture and sequestration. Despite these favourable attributes, cyanobacterial bioenergy has yet to become successful at an industrial scale. This thesis explores, through use of metagenomics, metaproteomics, growth experiments, and modelling, fundamental and applied strategies to improve the productivity and feasibility of cyanobacteria in biotechnology. A photosynthetic microbial mat, sourced from highly productive haloalkaline soda lakes, was previously used as inoculum for enrichment of a mono-cyanobacterial microbial consortium. In this thesis, the microbial composition and function of the productive haloalkaline lakes of origin were analyzed using metagenomics and metaproteomics (Chapter 2). This analysis showed high diversity and functional redundancy within the mat community, and suggested approaches for niche differentiation between phototrophic species, as well as mechanisms for lateral gene transfer and biogeographic dispersal. In Chapter 3, the cyanobacterial enrichment culture was used to conduct growth experiments in conjunction with red light transmitting filters, composed of organic semiconducting materials with the potential to produce electricity. These growth experiments were used to model photosynthesis and to determine under which conditions electricity-producing light filters could be advantageous to photosynthetic growth and overall energy output. Lastly, in Chapter 4, the cyanobacterial enrichment culture underwent a prolonged dark and anoxic incubation, similar to what might be experienced in their natural lake habitat. This incubation resulted in the lysis of cyanobacterial cells and release of a highly valued pigment compound, phycocyanin. The molecular mechanism behind the lytic process was investigated using metagenomics and metaproteomics. In conclusion, this body of work examined fundamental microbiological and ecological processes in a highly productive photosynthetic mat and used biological principles to facilitate improvement of cyanobacterial biotechnology systems.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».