Biotechnologie/Systembiologie

Gestatten: Aromatoleum

Sie sind außergewöhnlich, und das soll sich jetzt auch durch einen eigenen Namen zeigen: 13 Bakterienarten, die Mikrobiologen bislang zur Gattung Azoarcus zählten oder noch nicht klassifiziert hatten, bilden ab jetzt die Gattung Aromatoleum. Sie können etwas, das andere Bakterien nicht beherrschen – sehr stabile chemische Verbindungen abbauen, und das an Orten, an die praktisch kein Sauerstoff gelangt.

Bakterium verwertet Kohlenmonoxid

Es gibt viele Theorien, doch keine Gewissheit: Wie genau nahm das Leben auf der Erde seinen Anfang? Der Schlüssel dazu ist die Frage, wie die ersten Organismen Energie gewonnen und ihren Metabolismus versorgt haben. Die urzeitliche Atmosphäre bot dafür Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Stickstoff. Jetzt haben Wissenschaftler der Universität Frankfurt am Main demonstriert, dass Kohlenmonoxid als Antwort in Frage kommt.

Neue Methan-Mikroben entdeckt

Methan ist nach Kohlendioxid das zweitwichtigste Treibhausgas, das zur Klimaveränderung beiträgt. Dass es nur den zweiten Platz belegt, liegt an der geringeren Konzentration, mit der es im Vergleich zu CO2 in die Erdatmosphäre entweicht. In den vergangenen 150 Jahren hat sich der Methananteil in der Luft jedoch verdreifacht, was nur zum Teil auf industrielle Veränderungen zurückzuführen ist. Experten zufolge stammt das Gros aus biogenen Quellen wie Rindern.

Membranen für nachhaltige Industrieprozesse

Der Membran- und Polymerforscher Matthias Wessling ist Leibniz-Preisträger 2019 und erhält damit den hochrangigsten Forscherpreis, den die deutsche Wissenschaft zu vergeben hat. Er ist mit 2,5 Mio. Euro dotiert, das Preisgeld ist forschungsgebunden. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) würdigt damit Wesslings wegweisende Arbeiten zum Verständnis und zur Herstellung semipermiabler – also teilweise durchlässiger – synthetischer Membranen.

Mehr Nährstoffe in der Gerste

Pflanzen brauchen Wasser und Nährstoffe zum Wachsen. Beides gelangt über die Wurzeln aus dem Boden direkt in die Pflanzen. Die Qualität des Wurzelsystems bestimmt daher auch, wie ertragreich Gerste, Mais oder Raps sind. Das im Boden verborgene Wurzelwerk zu verbessern, war für Pflanzenzüchter bisher schwierig. Ein Forschungsteam der Angewandten Genetik am Institut für Biologie der Freien Universität in Berlin scheint diese Hürde genommen zu haben.  

Mikrobenkräfte präzise messen

Ob auf Gesteinen und Pflanzen, an Schiffsrümpfen oder auf Zähnen: Biofilme sind allgegenwärtig und werden nicht selten als störend empfunden. Beeindruckend ist jedoch die Kraft dahinter, mit der Zellen und Mikroorganismen auf den verschiedensten Oberflächen haften oder sich in Richtung Nahrungsquelle bewegen: Mit einer Größe von meist nur einigen Nanonewton ist sie so winzig, dass sie schwer messbar ist.

Neue Enzyme für Tierfutter

Phosphat in den Ausscheidungen von Nutztieren wie Schweinen und Geflügel stellt ein doppeltes Problem dar: Als Teil der Gülle belastet es zum einen Böden, zum anderen könnte es die Ernährung der Tiere bereichern, wären diese in der Lage, es bei der Verdauung aufzunehmen. Die Biotechnologie hat als Antwort auf dieses Problem Enzyme namens Phytasen gefunden: Werden diese dem Futtermittel beigemischt, setzen sie das im pflanzlichen Futter gebundene Phosphat frei und auch nicht-wiederkäuende Tiere können es verwerten.