Grant: Collaborative Science, Technology and Innovation Program – Ideation Fund

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Cet accord a été modifié 1 fois La date de fin du présent accord a été changé de 101 jours. Hastings--Lennox and Addington 35039

The team proposes to apply state-of-the-art Genetic Code Expansion (GCE) technology to develop an industrial biocatalytic component system for application to the sustainable removal of undesirable anti-nutritional/palatability factors during the processing of pulse meal. GCE is an emerging bio-based technology, poised to dramatically expand the potential of synthetic biology by enabling the coding of biologicals with an expanded set of building blocks, and thus a vastly expanded array of novel biochemistries. This translates into precision engineering of biological technologies (therapeutics, biocatalysts, biopolymers), with a breadth of specificities, stabilities and efficiencies far beyond what natural biology can effect. The team will help to provide the necessary components to enable GCE in two recombinant systems, E.coli and S. cerevisiae that will be compiled. Genes encoding the biocatalytic components will be individually mutated such that each optimized full length component will only be obtained with the successful incorporation of the un-natural building blocks. In the short term of this one-year project, incorporated synthetic biochemistries will test the potential to use ncAAs to enhance the catalytic activity of the relevant biocatalysts. In the longer term, the team hopes to assess the potential to stack additional modifications for stability and re-usability as well, for development of an overall sustainable, cost-effective biocatalyst to apply to the bioprocessing of lower value agricultural commodities. Prototypes will be tested against pulse meal with partners in Western Canada. The partnership to produce a novel industrially relevant biocatalytic system that will enable cost-effective bioprocessing of lower value commodiies, an firmly within the emerging GCE cornerstone of synthetic biology, thereby significantly enhancing Canada’s innovation potential across multiple Canadian Industries going forward.

L’équipe propose d’utiliser la technologie très pointue de l’expansion du code génétique (ECG) pour mettre au point un système de biocatalyse industriel dont on se servira pour éliminer les facteurs antinutritionnels et de sapidité indésirable de la farine de légumineuses lors de sa transformation. L’ECG est une nouvelle technologie issue de la biologie et devrait multiplier considérablement les possibilités de la biologie synthétique en permettant le codage de bioproduits à partir d’une plus grande panoplie d’éléments de base, donc paver la voie à un grand nombre de biochimies nouvelles. S’ensuivra la formulation précise de technologies biologiques (produits thérapeutiques, biocatalyseurs, biopolymères) dont la spécificité, la stabilité et l’efficacité surpasseront tout ce qu’offre la biologie naturelle. L’équipe contribuera à procurer les composants que requiert l’ECG pour deux systèmes de recombinaison : E. coli et S. cerevisiae. Les gènes codant les facteurs de biocatalyse feront l’objet de mutations individuelles afin que le code complet de chaque composant optimisé intègre les éléments de base artificiels. Durant ce court projet d’un an, les facteurs biochimiques synthétiques intégrés serviront à vérifier si les acides aminés non canoniques (NcAA) peuvent accentuer l’activité des biocatalyseurs pertinents. À plus long terme, l’équipe espère déterminer s’il est possible d’ajouter d’autres modifications pour accroître leur stabilité et leur réutilisation, de même que pour développer un biocatalyseur durable et économique dont on se servira pour bonifier biologiquement les produits agricoles de moindre valeur. Les prototypes seront testés sur la farine de légumineuse, avec la collaboration de partenaires de l’Ouest canadien. Le partenariat visant à créer un nouveau système de biocatalyse industrielle qui autorisera la transformation rentable de produits moins lucratifs, combiné à une équipe bien formée dans la nouvelle pierre angulaire de la biologie synthétique qu’est l’ECG, rehaussera nettement la capacité d’innover de nombreuses industries canadiennes dans l’avenir.

In the short term, anticipated outcomes will be strengthened collaborations across industry, academia, and government to support research excellence. In the medium term, anticipated outcomes will be the development of new and potentially disruptive technologies with collaborators.

À court terme, les résultats prévus sont des collaborations renforcées dans l’ensemble de l’industrie, du milieu universitaire et du gouvernement afin d’appuyer l’excellence en recherche. À moyen terme, les résultats prévus sont le développement de technologies potentiellement perturbatrices avec des collaborateurs.

The Ideation Fund is intended to encourage, test and validate transformative research ideas generated by teams of NRC scientific personnel and external collaborators with complementary capabilities, acting as a demonstration phase for a continually-evolving suite of research and development (R&D) deliverables at the NRC. The fund supports exploratory research through two mechanisms: the New Beginnings Initiative and the Small Teams Initiative.

Le Fonds d’idéation vise à encourager, à mettre à l’essai et à valider les idées de recherche transformatrice des équipes scientifiques du CNRC et des collaborateurs externes dotés de capacités complémentaires. Il servira ainsi de plateforme de démonstration d’une série de produits livrables en matière de recherche-développement (R-D) en constante évolution au CNRC. Le Fonds appuie la recherche exploratoire au moyen de deux mécanismes : l’Initiative « Nouveaux débuts » et l’Initiative « Petites équipes ».