Att utveckla biobränslen är avgörande för att minska det nuvarande beroendet av fossila bränslen och hantera den uppkommande miljökrisen. Saccharomyces cerevisiae är en modellorganism för etanolproduktion; dock står den inför utmaningar på grund av låga utbyten som sker på grund av co-produktion av glycerol för att åter regenerera NADH. Ett sätt att lösa problemet är att introducera enzymerna från Calvin cykeln; Ribulos-1,5-bisfosfatkarboxylas (Rubisco) och fosforibulokinas (PRK). De kan styra om metabola flöden och därav lösa problemet, som i sin tur leder till högre utbyten. Den nuvarande kunskapen om PRK-Rubisco i S. cerevisiae är begränsad till endast etanolproduktion. Detta projekt utvärderar strategier för att förbättra flödet genom PRK-Rubisco, samt uttrycket av Rubisco utan chaperoner. Strategierna menade att öka flux genom Rubisco-PRK hade en negativ effekt på tillväxthastigheten, genomgående i alla konstruerade stammar. Att ersätta etanolproduktion och använda PRK-Rubisco för att balansera NADH hade en låg transformationseffektivitet. Stammar som saknade chaperoner visade en kraftigt minskad tillväxthastighet på grund av ett begränsat flöde genom PRK-Rubisco. Projektet visar potentialen med att använda PRK-Rubisco som en ersättning för glycerol-samproduktion, men visar också svårigheterna med att implementera PRK-Rubisco, och att alternativa strategier och tillvägagångssätt är nödvändiga. Detta arbete kan användas som en grund för vidare forskning om uttrycket av Rubisco i S. cerevisiae.

The development of biofuels is essential for reducing reliance on fossil fuels and addressing current environmental concerns. Saccharomyces cerevisiae is a model organism for ethanol production; however, it faces challenges due to the low carbon yields caused by the co-production of glycerol for NADH regeneration. An approach to solve the problem is the introduction Calvin Cycle enzymes Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase (Rubisco) and phosphoribulokinase (PRK), which can redirect metabolic fluxes, solving co-factor regeneration and increasing carbon yields. However, current knowledge of Rubisco expression in S. cerevisiae is limited to ethanol production. This study aims to evaluate strategies to improve flux through the PRK-Rubisco pathway, and the expression of Rubisco without chaperones. Strain alterations to try and improve flux through the PRK-Rubisco pathway had a negative effect on the growth rate, which was consistent in all constructed strains. Replacing ethanol production and adding the PRK-Rubisco pathway had a low transformation efficiency. The absence of chaperones heavily impaired specific growth rate due to a limited flux through the PRK-Rubisco pathway. The project highlights the potential of the Rubisco-PRK pathway to replace glycerol co-production while also revealing the challenges in implementing this pathway, and the need for alternative strategies and approaches. This work can be used as a foundation for further research on the expression of Rubisco in S. cerevisiae.