Biotechnologie/Systembiologie

Hafer ist eine der ältesten Kulturpflanzen und wird vor allem wegen seiner Kohlenhydrate im Korn als Nahrungsmittel geschätzt. Als alternativer Milchersatz in Form von Haferdrinks rückt die Pflanze seit einigen Jahren wieder verstärkt ins Bewusstsein der Öffentlichkeit. Im Vergleich zu tierischer Milch oder Soja spielen Haferproteine in der Ernährung bisher jedoch eine Nebenrolle. Das wollen Forschende der Hochschule Anhalt ändern.

Die 15. Auflage der Deutschen Biotechnologietage war auch eine Premiere: Erstmals fand die zweitägige Veranstaltung im neuen Kongresszentrum in Heidelberg statt. Zum Branchentreff am 9. und 10. April kamen mehr als 1.000 Vertreterinnen und Vertreter aus Wirtschaft, Forschung und Politik. Neben der Diskussion aktueller Themen ging es vor allem um den regen Austausch untereinander. Darüber hinaus bietet der Branchentreff seit Jahren auch Start-ups eine Bühne, um ihre Ideen zu präsentieren und Kontakte zu knüpfen.

In vielen Teilen der Welt ernähren sich Menschen bereits von Insekten. Sie stecken voller hochwertiger Proteine und sind leicht und ressourcenschonend in großen Mengen zu züchten, da sie sich von organischen Abfällen ernähren. Damit können Insekten einen wichtigen Beitrag zur Welternährung leisten und gleichzeitig Ressourcen und Umwelt schonen. Trotz ihres enormen Potenzials ist die Insektenzucht noch immer mit hohen Prozesskosten und einem gleichfalls hohen Ressourcenverbrauch verbunden.

Das feine Geflecht von Pilzfäden, das sogenannte Pilzmyzel, ist für das bloße Auge kaum erkennbar, da es in der Natur unterirdisch wächst. Doch das Potenzial dieser im Verborgenen lebenden Pilzfäden – vor allem für die Bioökonomie – treibt die Forschung an neuen biobasierten Materialien voran. Vor allem als Alternative zu Baustoffen wie Beton oder Stahl gelten pilzbasierte Werkstoffe als vielversprechend. Davon können sich derzeit auch Besucher der Neuköllner Oper in Berlin überzeugen.

Bei der Suche nach Naturstoffen für eine nachhaltige und biobasierte Wirtschaft geraten Moose zunehmend in den Fokus der Forschung. Der Grund: Moose wachsen fast überall, da sie sich erstaunlich gut an ihre Umgebung anpassen können. Diese Fähigkeit verdanken die ältesten Landpflanzen der Erde auch der Mitwirkung von Bakterien. Das Zusammenspiel von Moosen und Mikroben wird eine neu gegründete Nachwuchsgruppe am Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie – Hans-Knöll-Institut (Leibniz-HKI) nun genauer untersuchen.

Zwei antennenartige Fühler machen einzellige Mikroalgen zu fantastischen Schwimmern. Diese Fähigkeit haben sich zwei Forscherinnen vom Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme zu Nutze gemacht. Sie verwandelten die Organismen in Miniroboter, die beispielsweise als Wirkstofftransporter in der Medizin zum Einsatz kommen könnten.

Die Mehrheit der Pflanzen lebt in Symbiose mit Mykorrhiza-Pilzen. Diese unterirdische Lebensgemeinschaft ist für Pflanze und Wurzelpilz gleichermaßen vorteilhaft. Doch wie entstehen solche Symbiosen und wie entscheiden Pflanzen, ob die Interaktion zustande kommt oder nicht? Ein Team um die Symbioseforscherin Caroline Gutjahr vom Max-Planck-Institut für molekulare Pflanzenphysiologie in Potsdam liefert dazu neue Erkenntnisse.

Pflanzen haben im Laufe der Evolution Mechanismen entwickelt, um sich vor Bedrohungen wie Viren zu schützen. Dieser Abwehrprozess in den Pflanzenzellen ist jedoch nicht immer optimal. Gegen das sogenannte Gurkenmosaikvirus sind viele Nutzpflanzen wie Kürbisse, Gurken, Getreide sowie Heil- und Gewürzpflanzen machtlos. Forschende der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) haben nun einen Wirkstoff entwickelt, der das Immunsystem der Pflanzen gegen dieses weitverbreitete Virus stärkt, in dem er die pflanzliche Abwehr in die richtige Richtung lenkt.

In der Natur wird CO₂ vor allem über den Calvin-Zyklus fixiert, der Teil der Photosynthese ist. Der Marburger Mikrobiologe und Leibniz-Preisträger Tobias Erb arbeitet seit Längerem daran, natürliche Fixierungswege mithilfe der synthetischen Biologie effizienter zu gestalten.