24.01.2017 Nachrichten
Konsumgüter Mikroorganismen Biotechnologie/Systembiologie
Nach dem Vorbild der Eierstiele der Florfliege stellen Fraunhofer-Forscher aus Potsdam gemeinsam mit der Firma Amsilk ein Biomaterial her, das äußerst biegesteif und biokompatibel ist.
23.01.2017 Presseberichte
Der kompakte Medienrückblick: Moderne Pflanzenzüchtung: Streitgespräch und Methodenüberblick +++ Das Konzept Bioökonomie beleuchtet +++ Wie der Geschlechtercheck im Ei funktioniert
23.01.2017 Studien & Statistiken
Bauwirtschaft Pflanzen Agrarwissenschaften
Im vergangenen Jahr wurde die 2011 vom Verband der Europäischen Papierindustrie (CEPI) veröffentlichte „2050 Roadmap to a low carbon bioeconomy“ überarbeitet. In der Roadmap wurden erstmals Wege zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen umrissen.
30.01.2017 Video
Chemie Tiere Biodiversität
Große Plastikteile im Meer sind ein Problem, das ist mittlerweile bekannt. Doch was ist mit dem sogenannten Mikroplastik, das sich zum Beispiel in Duschgel oder Kosmetika findet? Die winzigen Plastik-Partikel könnten genauso gefährlich für die Meerestiere sein wie das Orangennetz oder Mülltüten im Wasser. Zu Besuch bei den Masterstudierenden des Forschungsprojekts GAME am GEOMAR in Kiel.
26.01.2017 Nachrichten
Bauwirtschaft Mikroorganismen Agrarwissenschaften
Nachhaltigkeit wird auf der Agrarmesse "Grüne Woche" immer wichtiger. Viele Beispiele aus der Bioökonomie zeigen, wie neue Technologien Ressourcen und Umwelt schonen können.
Forscherprofil
Ernährung Pflanzen Agrarwissenschaften
Martin Miersch will den Sojaanbau in Deutschland vorantreiben. Beim Bio-Tofu-Hersteller Taifun ist der Agraringenieur auf der Suche nach der optimalen Tofu-Bohne.
01.02.2017 Nachrichten
Land-/Forstwirtschaft Pflanzen Agrarwissenschaften
Gefangene Insekten sind für die Venusfliegenfalle nicht nur Nährstofflieferant. Die Beute speist auch den Energiestoffwechsel der Pflanzen, wie Freiburger Forscher herausfanden.
27.01.2017 Nachrichten
Ernährung Pflanzen Agrarwissenschaften
Wie lassen sich Wasserversorgung und Landwirtschaft nachhaltig vereinen? Darüber wurde bei der Welternährungskonferenz GFFA in Berlin diskutiert.
31.01.2017 Nachrichten
Chemie Mikroorganismen Biotechnologie/Systembiologie
Der Futtermittelspezialist Evonik hat das erste probiotische Tierfutter für Geflügel entwickelt. Dies könnte eine Alternative zum umstrittenen Antibiotikaeinsatz in der Tierhaltung sein.
30.01.2017 Studien & Statistiken
unspezifisch unspezifisch Umwelttechnologie
Das Eco-Innovation Observatory (EIO) ist eine von der EU finanzierte Initiative mit dem Auftrag, Ausschau nach Öko-Innovationen zu halten und Trends in diesem Bereich zu identifizieren.
30.01.2017 Presseberichte
Der kompakte Medienrückblick: Was bedeutet CRISPR-Cas für Verbraucher +++ Die Ertragslücke im Biolandbau aufgedeckt +++ Interview mit Monsanto-Manager +++ Agrarökonomin leitet Wissenschaftsrat
02.02.2017 Nachrichten
Energie Pflanzen Agrarwissenschaften
Karlsruher Forscher haben die Auswirkungen der veränderten Landnutzung auf den Kohlendioxid-Haushalt untersucht. Die Umgestaltung der Flächen verursacht mehr CO2 als vermutet.
03.02.2017 Nachrichten
Ernährung Pflanzen Agrarwissenschaften
Noch in diesem Jahr soll ein Satellit mit Tomatensamen ins All starten. Dort wird das Wachstum der Gemüsepflanzen unter Bedingungen wie auf dem Mars und dem Mond getestet.
07.02.2017 Nachrichten
Ernährung Mikroorganismen Agrarwissenschaften
Genaustausch zwischen verschiedenen Pflanzenarten galt bisher als äußerst selten. In der Evolution der Gerste kam das häufig vor, wie ein deutsch-tschechisches Forscherteam entdeckt hat.
06.02.2017 Video
Chemie Mikroorganismen Chemie
In Berlin bekommt Bioabfall ein zweites Leben: In der Biogasanlage der Berliner Stadtreinigung (BSR) wird aus dem Inhalt der "Braunen Tonne" Methan, das sich ins Erdgas-Netz einspeisen lässt. Anstelle von Kompost oder Verbrennungsanlage tritt so ein nützlicher Kreislauf, der CO2 spart und die Umwelt schont. Unser Film zeigt, wie das funktioniert.
06.02.2017 Presseberichte
Der kompakte Medienrückblick: CRISPR-Cas9 bei Pflanzen +++ Saatgut-Tauschbörsen für Hobbygärtner +++ Die DNA-Vielfalt im Meer erfassen +++ Erbgutsprays gegen Bienen-Killer
09.02.2017 Nachrichten
Ernährung Pflanzen Agrarwissenschaften
Wilde Kohl-Pflanzen haben ein feines Gespür für die Herkunft ihrer Fraßfeinde. Sie reagieren mit speziellen Düften, um Abwehrhelfer aus der Insektenwelt anzulocken.
08.02.2017 Nachrichten
Ernährung Mikroorganismen Agrarwissenschaften
Europas größtes Freiland-Labor für Biodiversitätsforschung feiert Jubiläum: Seit 15 Jahren läuft das „Jena-Experiment“.
07.02.2017 Projektporträt
Land-/Forstwirtschaft Mikroorganismen Agrarwissenschaften
Kartoffeln sind auf dem Acker besonders anfällig für Krankheitserreger. Züchtungsexperten der Norika GmbH suchen mithilfe von Markierungen im Pflanzenerbgut nach Resistenz-Genen, um die Gewächse vor dem Virus Y oder dem Kartoffelkrebs zu wappnen.
08.02.2017 Video
Ernährung Pflanzen Agrarwissenschaften
Durch Hybridzüchtung lassen sich besonders leistungsstarke Nutzpflanzensorten herstellen. Bei Landwirten sind die ertragreichen Hybridsorten - zum Beispiel bei Mais und Roggen - besonders beliebt und haben sich auf den Feldern schon in weiten Teilen durchgesetzt. Wie die Hybridzüchtung funktioniert, erklären wir in unserem Video.
10.02.2017 Nachrichten
Land-/Forstwirtschaft Pflanzen Agrarwissenschaften
Auch Pflanzen schützen ihre Nachkommen vor Gefahren, in dem sie ihre Erfahrungen mit Umwelteinflüssen weitergeben. Dieses Phänomen konnten Forscher erstmals in der Praxis nachweisen.
Standardmeldung
unspezifisch unspezifisch unspezifisch
Mittlerweile leben mehr als sieben Milliarden Menschen auf der Erde. 2050 werden es mehr als neun Milliarden sein. Vor dem Hintergrund der rapide wachsenden Weltbevölkerung ist die Sicherung der weltweiten Ernährung eine der größten Herausforderungen des 21. Jahrhunderts. Mit dem Handlungsfeld "Weltweite Ernährung sichern" der Nationalen Forschungsstrategie "BioÖkonomie 2030" stellt sich das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) dieser Herausforderung und übernimmt damit Verantwortung für eine der größten globalen Menschheitsaufgaben.
Standardmeldung
unspezifisch unspezifisch unspezifisch
Um die Ernährung von 9,5 Milliarden Menschen in 2050 mit geänderten Konsumansprüchen zu gewährleisten, muss die Produktion an Nahrungsmitteln deutlich gesteigert und die Verfügbarkeit von Nahrungsmitteln für gefährdete Bevölkerungsgruppen deutlich verbessert werden. Die für die Produktion benötigten landwirtschaftlich nutzbaren Flächen sind jedoch begrenzt und werden vielerorts vor allem durch Bodendegradierung qualitativ und quantitativ geschädigt.
Standardmeldung
unspezifisch unspezifisch unspezifisch
Gesunde Ernährung ist für ein gesundes Leben unerlässlich. Mit dem Schwerpunkt "gesunde und sichere Lebensmittel produzieren" fördert das BMBF die Entwicklung verbraucherorientierter Produkt- und Prozessinnovationen für gesunde, qualitativ hochwertige, preiswerte und sichere Lebensmittel.
Standardmeldung
unspezifisch unspezifisch unspezifisch
Bio-basierte Produkte, zu deren Herstellung biotechnische, chemische, thermische oder mechanische Verfahren kombiniert werden, können nicht nur Natur, Umwelt und Klima schonen, sondern schaffen auch mehr Unabhängigkeit von fossilen Rohstoffen. Sie leisten einen entscheidenden Beitrag für den Strukturwandel von einer erdöl- zu einer bio-basierten Industrie mit Chancen für Wachstum und Beschäftigung. Die industrielle Biotechnologie ist dabei ein wichtiger Impulsgeber.
Standardmeldung
unspezifisch unspezifisch unspezifisch
Globales Wissen nutzen - Bioökonomie stärken. Mit einer verstärkten Internationalisierung von Wissenschaft und Forschung will die Bundesregierung die Wettbewerbsfähigkeit des Bioökonomiestandortes Deutschland ausbauen und gleichzeitig mehr Verantwortung für die globalen Herausforderungen Welternährung, Klima- und Umweltschutz übernehmen.
01.09.2016 Nachrichten
Pharma Pflanzen Lebensmitteltechnologie
Der weltweit steigende Bedarf an Palmöl und der wachsende Anbau belasten die Umwelt. Doch eine überzeugende Alternative gibt es nicht, folgert die Umweltorganisation WWF in einer Studie.
09.07.2016 Studien & Statistiken
Konsumgüter Pflanzen Biodiversität
Ein kompletter Verzicht auf Palmöl ist keine Lösung, eine bewusste und reduzierte Nutzung des Pflanzenöls schon!
01.03.2013 Projektporträt
unspezifisch unspezifisch Biotechnologie/Systembiologie
Glykane sind Zuckerketten. Sie gelten als Zielstrukturen der Zukunft in der Biomedizin. Wissenschaftler erforschen, wie sich die auf der Zelloberfläche vorkommenden Glykane nutzen lassen, um das Immunsystem zu modulieren. Auf diese Weise könnten wirksame Krebsmedikamente oder schützende Impfstoffe entstehen. Das Team von Lothar Elling vom Institut für Biotechnologie der RWTH Aachen und Helmholtz-Institut für Biomedizinische Technik hat sich nun zum Ziel gesetzt, die Synthese der Glykan-Moleküle zu vereinfachen. Dazu will das Team die Zuckerketten-Produktion im Labor nach dem Vorbild des Golgi-Apparats in Zellen nachbauen. Das explorativen Projekt nennt sich deshalb „Die Golgi-Glykan-Fabrik“ (GGF).
23.05.2013 Projektporträt
unspezifisch unspezifisch Biotechnologie/Systembiologie
Um Eiweißmoleküle mit neuen Eigenschaften zu entwickeln, setzen Biotechnologen auf die sogenannte gelenkte Evolution. Doch wie lassen sich riesige Bibliotheken mit Enzymvarianten schneller nach interessanten Molekülen durchmustern? Ein Team um Ulrich Schwaneberg von der RWTH Aachen arbeitet an einem Verfahren, mit der sich die Suche beschleunigen lässt. Ziel des explorativen Projekts mit dem Titel „Zellfreie durchflusszytometrie-basierte in vitro Vesikel-Durchmusterungstechnologie für eine gelenkte Evolutionsrunde pro Tag“: In 24 Stunden eine Evolutionsrunde abschließen und die daraus hervorgegangene Enzyme vollständig durchmustern.
20.06.2013 Projektporträt
unspezifisch unspezifisch Biotechnologie/Systembiologie
Biochemische Prozesse sind äußerst komplex. Ein bisher noch wenig betrachteter Aspekt dieser Komplexität: biochemische Prozesse laufen in der Zelle in einem dreidimensionalen Raum ab und Moleküle selbst haben eine räumliche Gestalt. Der Jülicher Forscher Eric von Lieres möchte biochemische Prozesse in 3D auf modernen Computerarchitekturen simulieren. Die entwickelten Simulationsmodelle sollen dabei helfen, biotechnische Reaktionssysteme zu optimieren.
18.06.2013 Projektporträt
unspezifisch unspezifisch Biotechnologie/Systembiologie
In der Biotechnologie sind Enzyme als Biokatalysatoren im Einsatz, die Synthese-Chemie wiederum setzt oftmals auf Chemokatalysatoren. Doch bisher gibt es kaum Fälle, in denen chemo- und biokatalytische Reaktionen erfolgreich kombiniert wurden. Diese enge Verzahnung der beiden „Katalyse-Welten“ hat sich ein Forschertandem um den Bielefelder Chemiker Harald Gröger und den Enzymtechnologen Werner Hummel von der Universität Düsseldorf vorgenommen. Das Forschertandem will das Konzept der chemoenzymatischen Mehrstufen-Eintopfsynthesen vorantreiben, um damit Spezial- oder Feinchemikalien herzustellen.
14.06.2013 Projektporträt
unspezifisch unspezifisch Biotechnologie/Systembiologie
Stofftrennung ist ein wichtiger Arbeitsschritt in der biotechnologischen Praxis. Doch die konventionellen Methoden sind oft aufwändig, kostenintensiv und schlecht skalierbar. Der Forscher Thomas Burg vom Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen will mit Hilfe neuer Nanofabrikationsmethoden sogenannte biologische Hydrogele zur Lösung dieses Problems nutzbar machen. Hydrogele wirken in Zellen und Geweben oft als hochselektive Barrieren, welche einen kontrollierten Transport von Molekülen ermöglichen. Burg möchte solche Gele in sehr dünne nanoporöse Feststoffmembranen integrieren. Dazu entwickelt er eine Mikrofluidikplattform, mit der sich die Funktionsweise der Gele untersuchen und künftig einmal Stoffgemische in zellfreien Produktionssystemen aufreinigen lassen.
14.06.2013 Projektporträt
unspezifisch unspezifisch Biotechnologie/Systembiologie
Robin Ghosh will Enzyme einsperren: „Im Inneren von Mikrokapseln sollen sie aus einem Ausgangsprodukt in mehreren Schritten das gewünschte Endprodukt herstellen.“ Das Besondere an dem von Ghosh koordinierten Verbundprojekt „EnzCaps“ ist die Umgebung, in der die Reaktionen stattfinden sollen: organische Lösungsmittel. Das württembergische Team will so das Anwendungsspektrum der enzymatischen Biotechnologie erweitern. Viele wichtige Ausgangs- und Endprodukte sind nicht in wässriger Umgebung löslich. Enzymreaktionen in organischen Lösungsmitteln sollen hier einen Ausweg bieten. Doch bis es soweit ist, müssen zunächst einmal Enzyme entwickelt werden, die auch in der für sie ungewohnten Umgebung zufriedenstellend arbeiten.
11.06.2013 Projektporträt
unspezifisch unspezifisch Biotechnologie/Systembiologie
In der Bioanalytik werden – etwa in Trenn- und Affinitätssäulen – meist dichtgepackte Kügelchen eingesetzt. Ein anderes Konzept stellen die Monolithen dar, das sind homogene polymere Matrix-Strukturen, die von winzigen Poren durchsetzt sind. Ein Verbundprojekt namens „Bioliths“ um den Stuttgarter Polymerchemiker Michael Buchmeiser und den Biotechnologen Bernhard Hauer möchte ein innovatives monolithisches Trägermaterial entwickeln, das sich einmal als Reaktor für bestimmte Enzyme eignen soll. Hierbei sollen die Enzyme jedoch nicht in wässriger Umgebung arbeiten, sondern in ionischen Flüssigkeiten. Davon versprechen sich nicht nur die Forscher aus Stuttgart viel Potenzial für neue Produkte. Auch das Geesthachter Bioanalytik-Unternehmen GALAB Laboratories GmbH ist an dem Projekt beteiligt.
10.06.2013 Projektporträt
unspezifisch unspezifisch Biotechnologie/Systembiologie
Das Konzept der mikrobiellen Brennstoffzelle funktioniert so: Bakterien bauen energiereiche Substanzen ab und die entstehenden Elektronen können an eine Elektrode abgegeben werden – Strom wird gewonnen. Denkbar ist auch der umgekehrte Fall: Werden geeignete Bakterien mit elektrischer Energie gespeist, werden sie zu zellulären Fabriken, die aus der Zutat Kohlendioxid interessante Chemikalien oder Energieträger herstellen können. „Mikrobielle Elektrosynthesen“ heißt dieses Konzept, dem sich ein Forschertandem des gemeinnützigen DECHEMA-Forschungsinstituts (DFI) in Frankfurt widmen will. Das interdisziplinären Wissenschaftlerteam um Dirk Holtmann und Klaus-Michael Mangold will dazu in der Natur nach geeigneten Mikroben fahnden oder sie molekularbiologisch für die Elektrosynthese fit machen. Zudem wollen die beiden Kollegen geeignete elektrochemische Reaktorsysteme entwickeln.
10.06.2013 Projektporträt
unspezifisch unspezifisch Biotechnologie/Systembiologie
Monooxygenasen sind wahre Alleskönner. Norbert Sträter, beteiligt am Verbundprojekt „Stromgetriebene Redoxenzyme für Hydroxylierungsreaktionen“, ist von der Unentbehrlichkeit dieser Proteine überzeugt: „Solche Redoxenzyme – zu denen vor allem die Cytochrome P450 gehören – werden zum Beispiel bei der biotechnologischen Synthese von Feinchemikalien als auch von Pharmazeutika eingesetzt.“ Chemisch gesehenen wird genau ein Sauerstoffatom eines Sauerstoffmoleküls auf das gewünschte Substrat übertragen, das zweite Sauerstoffatom wird zu Wasser reduziert. Die für diese Reaktion notwendigen Elektronen werden bisher vor allem über Reduktionsäquivalente wie NADPH bereitgestellt. Aber ausgerechnet für die Herstellung beziehungsweise das Recyceln dieser Moleküle gibt es noch keine biotechnologisch sinnvolle Lösung.
06.06.2013 Projektporträt
unspezifisch unspezifisch Biotechnologie/Systembiologie
Die biotechnologische Herstellung von Grundchemikalien ist deshalb schwierig, weil entsprechende Enzyme oft nicht verfügbar sind oder nicht die für ein wirtschaftliches Verfahren notwendigen Aktivitäten aufweisen. Ein hohes Anwendungspotenzial existiert für Oxidationen, etwa wenn es darum geht C-H Bindungen selektiv zu oxidieren. Forscher aus Stuttgart und Reutlingen wollen in dem Tandem-Projekt „ElektroZym“ ein Cytochrom P450- Enzym auf chemische Umwandlungsschritte im Industriemaßstab trimmen. Dazu sollen die Proteine mit Carbon-Nanoröhrchen (CNT) gekoppelt werden.
03.06.2013 Projektporträt
unspezifisch Mikroorganismen Biotechnologie/Systembiologie
Enzymreaktionen durch Licht antreiben, Sonnenenergie in biochemische Wertstoffe umwandeln – das ist das Ziel des Forschertandems um Fred Lisdat von Technischen Hochschule Wildau und die Biophysiker Heiko Lokstein und Athina Zouni von der TU Berlin. Die Forscher wollen die Sonnenenergie nutzen, um biokatalytische Prozesse zu steuern. Dazu wollen sie eine sogenannte Photobioelektroden-Struktur entwickeln. Sie soll eine durch Licht aktivierbare Elektrode mit einem Enzymsystem kombinieren. Die Tandempartner bringen Expertisen aus der Photosynthese-Forschung, Elektrochemie und Bionanotechnologie zusammen.
22.05.2013 Projektporträt
unspezifisch unspezifisch Biotechnologie/Systembiologie
In der Vergangenheit wurden viele technisch nutzbare Biomoleküle nach dem Prinzip von Versuch und Irrtum hergestellt. Der rasante Anstieg in der Rechenleistung von Computern erlaubt es heute, solche Moleküle mit Modellen zu simulieren und Veränderungen gezielt zu planen. Die Herangehensweise des rationalen Designs wollen auch Sonja Berensmeier von der Technischen Universität München und Wolfgang Wenzel vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) für ihr gemeinsames Forschungsprojekt nutzen. Unter dem Titel „Rationale Entwicklung von Peptid-Oberflächen-Interaktionen“ arbeitet das Forschertandem künftig auf dieses Ziel hin.
Standardmeldung
unspezifisch unspezifisch unspezifisch
Eine gesunde Ernährung setzt ein entsprechendes Angebot an Lebensmitteln voraus. Im Bereich der landwirtschaftlichen Produktion gilt es daher, die Qualität von pflanzlichen und tierischen Produkten zu optimierten. Mit unterschiedlichen Fördermaßnahmen will die Nationale Forschungsstrategie Bioökonomie dazu beitragen, die Wirkung von Lebensmitteln auf die Gesundheit zu erforschen und die Qualität und Sicherheit von Lebensmitteln zu verbessern.
03.05.2013 Projektporträt
unspezifisch unspezifisch Biotechnologie/Systembiologie
In der Zelle bekommen viele neu entstehende Proteine erst im Golgi-Apparat den letzten Schliff. In diesem Stapel von membranumschlossenen Räumen werden die Proteine modifiziert: Mal wird ein Zucker- oder Fettsäurerest angehängt, mal das Protein phosphoryliert. Da vielen biotechnologisch hergestellten Eiweißmolekülen dieser Feinschliff fehlt, wollen Frank Rosenau aus Ulm und seine Mitstreiter vom Verbundprojekt SeleKomM den Golgi-Apparat nachahmen – in Form eines Bioreaktors. Dafür forschen sie zum Beispiel an technischen Membranen, die anders als biologische Membranen aus Kunststoffen hergestellt werden.
27.03.2013 Projektporträt
unspezifisch unspezifisch Biotechnologie/Systembiologie
Eiweiße gezielt für die Industrie herstellen, mit zellfreien Systemen – mit diesem Ziel war das Verbundprojekt „Biomoleküle vom Band – Zellfreie Bioproduktion“ der Fraunhofer Gesellschaft als erste Maßnahme im Strategieprozess „Biotechnologie 2020+“ im Jahr 2011 gestartet. Am 14. März haben sich nun alle beteiligten Forscher des Konsortiums zum jährlichen Erfahrungsaustausch in Berlin getroffen. Fazit: Immer mehr kristallisiert sich inzwischen heraus, wo künftig weiterer Forschungsbedarf besteht – etwa bei der Etablierung von Bioreaktoren für eine zellfreie Produktion.
27.03.2013 Projektporträt
unspezifisch unspezifisch Biotechnologie/Systembiologie
Für die Produktion von komplexen Naturstoffen werden heutzutage häufig lebende Zellen genutzt. Das ist meist günstiger als aufwendige, rein chemische Synthesen, stößt aber auch immer wieder an Grenzen: Die Zellen müssen kontinuierlich mit Luft und Nährstoffen versorgt werden, es geht Energie für die Bildung von Biomasse und den Erhaltungsstoffwechsel verloren und die zu produzierenden Naturstoffe dürfen für die Zelle selbst nicht giftig sein. Viel einfacher wäre es, statt lebender Zellen nur ein zellfreies System aus Multienzymkomplexen mit mehreren hintereinander geschalteten Enzymen zu nutzen.
01.03.2013 Projektporträt
unspezifisch unspezifisch Biotechnologie/Systembiologie
Wenn es um die Aufreinigung von Lösungen oder Proben geht, nutzen Forscher häufig Membranen, um Stoffe zu filtern. Das Team um Christopher Barner-Kowollik vom Karlsruher Institut für Technologie und Felix Schacher von der Friedrich-Schiller-Universität Jena arbeitet an der nächsten Generation dieser Filtermaterialien. Die auf Blockcopolymeren basierenden Membranen könnten den gewöhnlichen Filtern gleich in mehrfacher Hinsicht überlegen sein. Im Verbundprojekt „BioCoBra – Robuste und vielseitige asymmetrische Membranen auf Basis schaltbarer Blockpolymere“ – sollen neuartige Werkstoffe für Filtermaterialien hergestellt und genau charakterisiert werden.
28.02.2013 Projektporträt
unspezifisch unspezifisch Biotechnologie/Systembiologie
Was für Stadtplaner ein erstrebenswertes Ziel ist, hat auch für Biochemiker seinen Reiz: Kurze Wege. Wissenschaftler von der Universität des Saarlandes um Rita Bernhardt (Biochemie) und Michael Hutter (Bioinformatik), der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf um Vlada Urlacher (Biochemie) sowie der Universität Leipzig um Roger Gläser (Technische Chemie) möchten gern alle für eine fortlaufende enzymatische Umwandlung nötigen Mitspieler an einem Ort zusammenbringen. Ihnen schwebt eine Art „Superenzym“ vor. Der Name des Verbundprojektes „SupraRedoxModul“ verrät: Es dreht sich um Redoxenzyme.
27.02.2013 Projektporträt
unspezifisch unspezifisch Biotechnologie/Systembiologie
Die Produktion von komplexen Naturstoffen in biologischen Zellen ist eigentlich nichts Neues. Die Idee, für die Synthese der Naturstoffe Zellen mit löchriger Membranhülle zu nutzen hingegen schon. Sie steht im Zentrum des explorativen Projekts „MECAT – Multi-Enzym-Katalyse mit permeabilisierten Zellen“. Mit demTrick könnte die Produktion bisher biotechnologisch nicht herstellbarer komplexer Moleküle gelingen, ist das Team um Elmar Heinzle vom Institut für Technische Biochemie der Universität des Saarlandes überzeugt. Sie wollen das Verfahren nun für den Einsatz im Labor fitmachen.
27.02.2013 Projektporträt
unspezifisch unspezifisch Biotechnologie/Systembiologie
Kleine Partikel können Mischungen von wasserliebenden und wasserabstoßenden Lösungen, sogenannte Emulsionen, stabilisieren. Diesen Effekt hat der britische Chemiker Percival Pickering 1907 beschrieben. Die Pickering-Stabilisierung wird bereits seit Jahren in der Chemie als Extraktionsverfahren eingesetzt. Geht es nach Anja Drews und Marion Ansorge-Schumacher, haben durch Pickering stabilisierte Emulsionen bald eine Zukunft in der Biotechnologie. Im Forschertandem mit dem Titel "BioPICK" wollen die Forscherinnen passende Systeme und Membranreaktoren für Pickering-Emulsionen entwickeln und so deutlich mehr Reaktionen für biotechnologische Prozesse verfügbar machen.
Standardmeldung
unspezifisch unspezifisch unspezifisch
Die Nutzung nachwachsender Rohstoffe für industrielle Prozesse schont Natur, Umwelt und Klima und schafft eine Unabhängigkeit vom Öl. Die industrielle Biotechnologie ist dabei ein wichtiger Impulsgeber und leistet einen entscheidenden Beitrag für den Strukturwandel von einer erdöl- zu einer bio-basierten Industrie. Unter dem Dach des Handlungsfeldes "Nachwachsende Rohstoffe industriell nutzen" wird diese Entwicklung in der Nationalen Forschungsstrategie Bioökonomie weiter vorangetrieben.
27.02.2013 Projektporträt
unspezifisch unspezifisch Chemie
Die Synthese von seltenen Aminosäuren ist technisch herausfordernd und kostspielig. Der Grund: Bei den chemischen Synthesen entsteht häufig ein racemisches Gemisch, also ein Mix aus sogenannten L- und D-Aminosäuren. In Größe und der Zahl der Atome unterscheiden sich diese Geschwistermoleküle zwar nicht, dafür aber in ihrer räumlichen Anordnung, die für ihre Funktion entscheidend sind. In einem Forschertandem arbeiten Proteiningenieur Ulrich Schwaneberg von Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule (RWTH) Aachen und der Polymerexperte Alexander Böker vom Deutschen Wollforschungsinstitut (DWI) an speziellen Membranen, die solche racemische Gemische trennen können.
27.02.2013 Projektporträt
unspezifisch unspezifisch Biotechnologie/Systembiologie
Gerade komplexe Wirkstoffmoleküle lassen sich häufig einfacher durch Mikroben herstellen als mit aufwendigen chemischen Synthesen. Mit biotechnischen Methoden lassen sich Mikroben wie nach dem Baukastenprinzip maßschneidern, um bestimmte Naturstoffe zu synthetisieren. Dieses Ziel verfolgen Silke Wenzel und Rolf Müller von der Universität des Saarlandes und Hubert Bernauer von der Firma ATG:biosynthetics GmbH in Merzhausen bei Freiburg. Die Pharmbiotec GmbH ebenfalls aus Saarbrücken stellt dazu die notwendigen analytischen Werkzeuge zur Verfügung. Im Verbundprojekt „SynBioDesign- Synthetische Biologie zum Design von Produktionssystemem für komplexe Naturstoffe“ soll mithilfe des Metabolic Engineering die Produktion komplexer Moleküle optimiert werden. Damit könnten sich künftig in den Mikroben auch Moleküle in neuen Strukturvarianten herstellen lassen, die sich bisher nicht gewinnen ließen.
27.02.2013 Projektporträt
unspezifisch unspezifisch Biotechnologie/Systembiologie
Anett Werner vom Institut für Lebensmittel- und Bioverfahrenstechnik der Technischen Universität Dresden ist sich sicher, dass Metalle bei eine Vielzahl biotechnologischer Anwendungen bessere Träger für Enzyme, Farbstoffe oder ganze Zellen sind als Glas oder Keramik: „Metalle überzeugen durch ihre hohe mechanische Stabilität und ihre hohe Toleranz gegenüber Druckschwankungen. Außerdem können sie für jede Anwendung jeweils passgenau hergestellt werden.“ Ob es zu einem Siegeszug kommt, hängt auch ein bisschen von ihrem Verbundprojekt „ZMWBioKat“ ab.
22.02.2013 Projektporträt
unspezifisch unspezifisch Biotechnologie/Systembiologie
Ein Team um Alexander Nesterov-Müller vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) will in dem Verbundprojekt „Entwicklung eines Peptidschalters“ eine Methode entwickeln, mit dem sich Protein-bindende Moleküle verlässlich, schnell und bezahlbar für viele unterschiedliche Bindungspartner finden lässt. Bei der Suche nach dem richtigen Molekül für eine spezifische Anwendung kommen sogenannte hochdichte Peptidarrays zum Einsatz. Auf einem vorbehandelten Glasträger werden mit einem Laserdrucker die wenige Mikrometer große Peptidspots aufgetragen. „Wir haben einen Prototypen entwickelt, der in einem xerographischen Verfahren rund 800 Spots pro Quadratzentimeter druckt“, berichtet Nesterov-Müller.
14.02.2013 Projektporträt
unspezifisch unspezifisch Biotechnologie/Systembiologie
Für Burkhard König von der Universität Regensburg und Volker Sieber von der TU München ist Licht die ultimative erneuerbare Ressource: Überall auf der Welt ist es kostenlos als saubere Energieform verfügbar. Um Licht jedoch biochemisch verwertbar zu machen, sind sogenannte Photokatalysatoren notwendig. Weltweit wird dafür vor allem an Metallkomplexen geforscht. Ein großes Problem dieser Verbindungen ist ihre kurze Lebensdauer, ein weiteres der Bedarf an Schwermetallen wie Iridium und Ruthenium. Das bayerische Forschertandem will eine neue Generation von Photokatalysatoren entwickeln. „Wir wollen die Photokatalyse erstmals über Stunden hinweg aufrechterhalten. Außerdem suchen wir nach ‚grünen’ Alternativen, um auf die giftigen, seltenen und somit teuren Schwermetalle verzichten zu können.“
04.02.2013 Projektporträt
unspezifisch unspezifisch Biotechnologie/Systembiologie
Bislang ist die Steuerung von biotechnologischen Prozessen weitgehend Erfahrungssache. Denn es fehlen Methoden, um bereits während der Produktion von Wertstoffen zu messen, ob der Prozess in die richtige Richtung läuft. Das ist wichtig, weil Produktkontaminationen ganze Produktchargen unbrauchbar machen und für große wirtschaftlich Schäden sorgen können. Das Kooperationsprojekt „Prozessüberwachung in vitro und in vivo mit Polyelektrolyt-Mikrokapseln“ soll dies nun ändern. In der Machbarkeitsstudie entwickeln der Biochemiker Sebastian Springer, der Biophysiker Mathias Winterhalter und der Biotechnologe Gerd Klöck eine universell einsetzbare Messmethode, mit der sich für den wichtige Stoffwechselprodukte und Moleküle in Kulturmedien und Zellen in Echtzeit erfassen lassen.
04.02.2013 Projektporträt
unspezifisch unspezifisch Biotechnologie/Systembiologie
Bisherige biotechnische Verfahren nutzen einzelne Enzyme oder Produktionsorganismen mit speziell maßgeschneidertem Stoffwechsel, um ein bestimmtes Produkt herzustellen. Die Möglichkeit, ganze Chromosomen aus DNA zu synthetisieren, soll nun genutzt werden, um ein ringförmiges künstliches Chromosom in Hefezellen als Steuerungsmodul zu entwickeln. Im Rahmen des Projektes „Synthetische Biosysteme – von der Zelle zur Fabrikation (Cell2Fab)“ baut Katrin Messerschmidt an der Universität Potsdam eine Nachwuchsgruppe auf, um ein entsprechendes künstliches Chromosom etablieren.
04.02.2013 Projektporträt
unspezifisch unspezifisch Biotechnologie/Systembiologie
Eine Echtzeit-Überwachung und -Steuerung biologischer Vorgänge in Bioprozessen ist bis heute noch nicht verwirklicht. Im Rahmen des Verbundprojektes „OptoSys – neue Optosensoren und Photoregulatoren zur Licht-vermittelten Steuerung und Analyse molekularer Systeme“ wollen Wissenschaftler der Universität Düsseldorf, der RWTH Aachen und des Forschungszentrums Jülich eine völlig neuartige, lichtbasierte Messung und Steuerung biotechnologischer Prozesse etablieren.
04.02.2013 Projektporträt
unspezifisch unspezifisch Biotechnologie/Systembiologie
Angesichts des globalen Anstiegs des Klimagases Kohlendioxid sind Technologien gefragt, die das Spurengas aus der Atmosphäre entfernen. Ansätze, CO2 als Rohstoff zu nutzen, konzentrieren sich derzeit vor allem auf chemische Umwandlungen oder auf Mikroalgen, die das Gas für ihr Wachstum nutzen. Das für zunächst fünf Jahre geförderte Tandemprojekt „Analyse und Design bakterieller Enzymkaskaden zur stofflichen Verwertung von CO2“ will dagegen ungewöhnliche Enzyme aus Bakterien nutzbar machen, um Kohlendioxid in einem zellfreien Prozess in Wertstoffe umzuwandeln.
Standardmeldung
Energie unspezifisch Energietechnologien
Als Bestandteil des Energie-Mixes werden Energieträger aus Biomasse künftig an Bedeutung gewinnen. Sie tragen im Rahmen regionaler Versorgungskonzepte zur einheimischen Wertschöpfung bei und können Arbeitsplätze in der Land- und Forstwirtschaft sowie in der Industrie schaffen. Unter dem Dach des Handlungsfeldes "Bioenergie ausbauen" setzt sich die Nationale Forschungsstrategie Bioökonomie dafür ein, Bioenergie international wettbewerbsfähiger, klima-, natur- und umweltfreundlicher als heute zu erzeugen.
04.02.2013 Projektporträt
unspezifisch unspezifisch Biotechnologie/Systembiologie
Biotechnologische Produktionsprozesse laufen heute meist als Ein-Schritt-Reaktionen in einem einzigen Bioreaktor ab. Für chemische Umsetzungen mit mehreren Reaktionsschritten ist dies oft von Nachteil. Denn die Enzyme, die die einzelnen chemischen Reaktionen beschleunigen, funktionieren oft bei ganz unterschiedlichen Bedingungen optimal. Außerdem können unerwünschte Nebenreaktionen auftreten, die die Prozesse unwirtschaftlich machen. In dem explorativen Projekt „Komparti – Kompartimentierung als Basistechnologie für neue multienzymatische Produktionsverfahren“ untersuchen Forscher um An-Ping Zeng von der TU Hamburg-Harburg in den nächsten zwei Jahren, wie sich heutigen Einschränkungen der Biosynthese durch die räumliche Annäherung oder Trennung von Enzymen auf einem Materialgerüst überwinden lässt.
