Im Zuge ihrer Internationalisierungsstrategie hat die Max-Planck-Gesellschaft ein neues Max Planck Center in Großbritannien aufgebaut: Am Max Planck – Bristol Center in Minimal Biology werden Forscher künstliche Zellskelette konstruieren, molekulare Maschinen im Nano-Maßstab entwickeln und so die notwendigen Bausteine für das Leben untersuchen. Ende März hat das Zentrum seine Arbeit aufgenommen, nachdem Anfang des Jahres eine wissenschaftliche Kooperationsvereinbarung mit der University Bristol geschlossen wurde.

Wie wird aus unbelebter Materie ein biologisches System?

Leben besteht aus toter Materie. Die Synthetische Biologie und mit ihr die Minimalbiologie beschäftigen sich mit dem Übergang von unbelebter zu belebter Materie. Wissenschaftler versprechen sich von dem rasant wachsenden Forschungsgebiet nicht nur Erkenntnisse darüber, wie das Leben auf der Erde entstanden ist. Erkenntnisse aus der Synthetischen Biologie haben auch hohes wirtschaftliches Potenzial, zum Beispiel in der Medizin oder Materialentwicklung. Biotech- und Pharmafirmen werden davon künftig genauso profitieren wie Unternehmen, die neue Materialien entwickeln. Im Vergleich zu Ländern wie den USA oder Japan investiert Europa jedoch deutlich weniger in das neue Forschungsfeld. Das Bristol Max Planck Centre soll diese Lücke schließen.

Beteiligte Max-Planck-Institute aus Deutschland sind das MPI für medizinische Forschung (Direktor: Joachim Spatz), das MPI für Biochemie (Direktorin: Petra Schwille) und das MPI für Polymerforschung (Direktorin: Tanja Weil). An der University of Bristol zählen das BrisSynBio Centre and Biomedical Sciences und die Schools of Chemistry and Biochemistry zu den Partnern.

MaxSynBio trifft auf BrisSynBio

Die beteiligten Wissenschaftler der Max-Planck-Gesellschaft und der Universität Bristol bringen ideale Voraussetzungen dafür mit, zu einer der weltweit führenden Forschungseinrichtungen auf dem Gebiet der Synthetischen Biologie zu werden. Sie nutzen hochmoderne Forschungsmethoden und ergänzen sich in ihrer jeweiligen fachlichen Expertise. Das Know-how der deutschen Partner baut auf dem 2014 gegründeten Max-Planck-Forschungsnetzwerk MaxSynBio auf: Unter anderem mit Förderung durch das Bundesforschungsministerium arbeiten Forscherteams verschiedener Disziplinen an neun Max-Planck-Instituten sowie an der Universität Nürnberg-Erlangen an einem ambitionierten Ziel: dem Design und der Synthese künstlicher und biomimetischer Zellmodule lebender Systeme nach dem Bottom-up-Prinzip. Das BrisSynBio Centre wiederum ist eines von sechs öffentlich geförderten Forschungszentren zur Synthetischen Biologie im Vereinigten Königreich. Auch in BrisSynBio steht das Design und die Konstruktion von Biosystemen nach dem Bottom-up-Ansatz im Mittelpunkt des Interesses.

Synthetische Nanobiologie, neues Protein-Design

Das neue Max Planck Center wird mehrere Schwerpunkte haben. Dazu gehört unter anderem die Synthetische Nanobiologie, bei der künstliche Funktionen in Protozellen und normale Zellen, Gewebe und Organismen integriert werden. Auch Proteindesign in lebenden Zellen wird ein Schwerpunkt sein. Hier sollen völlig neu entworfene Proteine mit natürlichen Proteinen zusammenarbeiten. Die biomedizinische Genomintervention ist ein dritter Eckpfeiler des Centers, in der synthetische, von Viren abgeleitete programmierbare „Nanoeinheiten“ noch nie dagewesene Funktionen zur Verstärkung und Reparatur von Genomen erhalten sollen.

Darüber hinaus wollen die Wissenschaftler am neuen Zentrum das Erbgut von Zellen so optimieren, dass es nur die Gene enthält, die für das Überleben absolut notwendig sind. Eine solche „Minimal-Zelle“ kann ihnen eine Fülle von Erkenntnissen darüber liefern, wozu eine funktionstüchtige Zelle in der Lage sein muss. Außerdem haben die Wissenschaftler sich das ehrgeizige Ziel gesetzt, aus einem Tier- oder Pflanzenvirus eine künstliche, leicht zu programmierende Genfähre zu machen, mit der Wissenschaftler Zellen, Gewebe und Organismen mit neuen Eigenschaften ausstatten können.

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