Für die Bioethanolproduktion aus Lignocellulose kommen theoretisch verschiedene Mikroorganismen in Frage. Allerdings haben sich aus Sicht der Industrie Hefen, insbesondere die Bäckerhefe Saccharomyces cerevisiae, als die für großtechnische Prozesse am besten geeigneten Ethanol-produzierenden Mikroorganismen herausgestellt. Insbesondere die exzellenten Prozesseigenschaften und die Tatsache, dass nahezu alle Ethanolproduktionsprozesse der 1. Generation auf der Bäckerhefe beruhen, favorisieren S. cerevisiae auch für die Produktion von Lignocellulose-Ethanol.

Die entscheidenden Vorteile von S. cerevisiae sind seine generelle Prozessrobustheit, die Toleranz gegenüber toxischen und inhibitorischen Substanzen, die bei der Vorbehandlung und Hydrolyse der Biomasse entstehen, sowie die Toleranz gegenüber hohen Zucker-, Ethanol- und Säurekonzentrationen. Insbesondere die Säuretoleranz und die Tatsache, dass Fermentationen mit S. cerevisiae bei niedrigen pH-Werten ablaufen sind für großtechnische Prozesse wie die Ethanolherstellung von starker Bedeutung, da sie die Kontaminationsgefahr im Prozess deutlich verringern. Weiterhin ist bei S. cerevisiae die Infektionsgefahr durch Viren vernachlässigbar im Vergleich zur hohen Infektionsgefahr durch Phagen bei einigen Bakterien. Andere Bakterien wiederum benötigen den Prozess komplizierende und verteuernde Erfordernisse, wie z.B. strikt anaerobe Bedingungen oder den Zusatz von Nahrungssupplementen. Neben der Bäckerhefe wurden in letzter Zeit auch einige nicht-konventionelle Hefen für die Produktion von Lignocellulose-Ethanol ins Spiel gebracht. Größte Probleme mit diesen Hefen sind jedoch niedrigere Ethanolerträge oder langsamere Fermentationsraten, die Unfähigkeit unter strikt anaeroben Bedingungen zu fermentieren sowie höhere Empfindlichkeit gegenüber toxischen Hydrolysatkomponenten oder dem Endprodukt Ethanol.

Der wesentliche Nachteil von S. cerevisiae ist seine Unfähigkeit, die bei der Lignocellulose-Hydrolyse anfallenden Pentosen (C5-Zucker) zu vergären. Ziel des RE2ALKO-Projektes war es daher, dieses Manko zu beheben und Hefestämme herzustellen, die auch C5-Zucker zu Ethanol vergären. Dazu wurde ihnen gezielt das entsprechende Erbmaterial aus anderen Hefen, Pilzen und Bakterien eingebaut. Dabei sind Hefezellen entstanden, die sowohl C6- als auch C5-Zucker vergären können. Ausgehend von einem industriellen Hefestamm (Ethanol Red, Fermentis/Lesaffre), der schon bei der Produktion von Bioethanol aus Mais und Getreide eingesetzt wird, konnte ein Hefestamm entwickelt werden, der prozesstauglich ist und nun auch die in pflanzlichen Abfällen in großem Maße vorhandenen C5-Zucker, vor allem die Xylose, vergären kann. Dadurch kann die Ethanolausbeute aus lignocellulosischen Abfällen um bis zu 30-40% gesteigert werden.