Biotechnologie/Systembiologie

Tetrahydrocannabinol – kurz THC – ist ein Hauptbestandteil der Cannabispflanze und vor allem wegen seiner berauschenden Wirkung bekannt. In abgeschwächter Form wird der Naturstoff seit langem auch in der Medizin eingesetzt, um neurologische Krankheiten und Schmerzen zu lindern. Den Naturstoff in reiner Form aus der Hanfpflanze zu isolieren, ist jedoch sehr aufwendig. Solche Pflanzenstoffe werden daher immer öfter biotechnologisch hergestellt. Dafür werden Bakterien wie Escherichia coli oder die Hefe Saccharomyces cerevisiae verwendet.

Das Treibhausgas Kohlendioxid zu vermeiden, ist ein zentrales Anliegen der Bioökonomie. Andere Klimaschutzansätze sehen vor, entstandenes CO₂ daran zu hindern, in die Atmosphäre zu gelangen – entweder in dem es an vermeintlich sicheren Orten deponiert wird, oder indem es chemisch zu Wertstoffen verarbeitet wird. Forschungsteams des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB), des Max-Planck-Instituts für terrestrische Mikrobiologie in Marburg und der TU München haben nun letzteres mit der Bioökonomie zusammengeführt.

Synthetische Biologie ist ein Beispiel dafür, wie sich Biowissenschaften und Ingenieurswissenschaften immer stärker miteinander verzahnen. Hier arbeiten Biologen, Ingenieure, Chemiker, Materialforscher und Computerwissenschaftler eng zusammen, um biologische Systeme modulartig zu entwerfen und zu konstruieren. Auf diese Weise wollen sie biologische Bauteile, Zellen oder Organismen mit Eigenschaften und Fähigkeiten ausrüsten, die in der Natur bisher so nicht vorkommen.

Die Bäckerhefe ist die Mikrobe des Jahres 2022. Seit 2014 stellt die Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM) jährlich eine bedeutsame Gattung oder Art aus dem Bereich der Mikrobiologie heraus. Mit der diesjährigen Entscheidung für den eukaryotischen Einzeller Saccharomyces cerevisiae ist die Wahl auf einen der ältesten und bekanntesten Produktionsorganismen der Biotechnologie gefallen.

Palmöl ist ein beliebter Rohstoff und in zahlreichen Produkten wie Schokolade, Chips oder Bio-Sprit enthalten. So begehrt das Öl der exotischen Frucht ist, so umstritten ist ihr Anbau. Etwa 19 Millionen Hektar Regenwald wurden dafür bereits weltweit gerodet. Damit werden nicht nur große Mengen des Treibhausgases CO₂ freigesetzt, sondern auch wichtige Lebensräume für die Tier- und Pflanzenwelt zerstört.

Gesund und nachhaltig – das soll man zukünftig über Biotin, auch bekannt als Vitamin B7, sagen können; zumindest, wenn es nach den Plänen von Wacker und Biosyntia geht. Der Konzern und das Biotech-Unternehmen haben eine Kooperation beschlossen, um das wichtige Co-Enzym fermentativ im industriellen Maßstab herzustellen. Bislang wird Biotin aus Petrochemikalien und somit nicht nachhaltig produziert.

Kräuter und Gemüse, die in Mini-Gewächshäusern in Supermärkten und Restaurants wachsen, gibt es bereits vielerorts. Der Anbau von Lebensmitteln in der Stadt ist ein Trend mit dem Potenzial, die Landwirtschaft nachhaltiger zu machen. Dem Trend zum sogenannten Indoor-Farming folgen nun auch Forschende der TH Köln. Im Fokus steht hier der Anbau von essbaren Makroalgen, die gewöhnlich nur im Meer wachsen. Im Projekt „NoriFarm“ wollen die Forschenden einen Bioreaktor entwickeln, mit dem jeder zu Hause essbare Algen kultivieren kann.

Die Dosis macht das Gift – diese alte Redewendung beschreibt sehr gut, weshalb die Medizin seit langer Zeit auch teils tödliche Substanzen in der richtigen Dosierung als Heilmittel verwendet. Ähnliches gilt für Spinnengifte: Was für Insekten lähmend oder tödlich ist, kann richtig dosiert und angewendet für den Menschen großen Nutzen entfalten.

Der European Innovation Council (EIC) Accelerator hat in seiner jüngsten und bislang größten Finanzierungsrunde 627 Mio. Euro an 99 Start-ups und KMU ausgeschüttet. Auch zwölf deutsche Firmen profitieren – darunter BIOWEG, CO2BioClean und Genome Biologics. Die Mittel stammen aus dem Horizon-Europe-Programm.