„Wir werden zunächst die grundlegende Struktur dieses yeast artificial chromosomes (xYACs) entwerfen und anschließend regulatorische Kontrollelemente einbauen, mit denen wir die Bildung der Genprodukte steuern können“, erläutert Messerschmidt. Es soll Schnittstellen zur ortspezifischen Integration mehrerer Gene oder ganzer regulatorischer Netzwerke enthalten sowie zu einem späteren Zeitpunkt einen durch Licht aktivierbaren, optogenetischen Schalter, mit dem die Herstellung von Proteinen sowie komplizierter Multienzymkomplexe von außen gesteuert werden soll. „Das System wird offen konzipiert, das heißt, dass je nach Prozess entsprechende Gene und regulatorische Einheiten in das künstliche Chromosom eingebaut werden können.“ Die kontrollierte Herstellung molekularer Mehrschrittkatalysatoren würde bislang nicht biologisch zugängliche Synthesen im Hefe-System ermöglichen. Das insgesamt fünfköpfige Team um Messerschmidt, das in der Abteilung von Bernd Müller-Röber arbeitet, bringt umfangreiche molekularbiologische Expertise in das Projekt ein. Die Arbeitsgruppe untersucht die Funktion von Transkriptionsfaktoren und wie diese komplexe physiologische Prozesse in Pflanzen kontrollieren. Die in Vorarbeiten charakterisierten Transkriptionsfaktoren stellen wichtige Elemente der angestrebten xYACs dar. Die Nachwuchsgruppe wird die aktuellen Arbeiten speziell in Bezug auf die Entwicklung der künstlichen Chromosomen für zukünftige biotechnologische Verfahren voranbringen. (tg)