Biotechnologie/Systembiologie

Mikroorganismen werden in vielen biotechnologischen Verfahren unter anderem zur Herstellung von Chemikalien und Medikamenten eingesetzt. Sie sind somit eine nachhaltige und oftmals effizientere Alternative zu den bis dato meist auf fossilen Rohstoffen basierenden Verfahren. Um auf die Mikrobenvielfalt und deren großes Anwendungspotenzial aufmerksam zu machen, wählen die Mitglieder der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM) jedes Jahr die „Mikrobe des Jahres“. Für 2019 haben sie die Bakteriengattung Magnetospirillum gekürt.

Es war im Jahr 2010, als Brustimplantate aus billigem Industriesilikon einen Skandal in der Medizintechnik auslösten. Der Fall beschäftigte jahrelang die Gerichte und rückte dabei auch die Bedeutung der Biokompatibilität von biomedizinischen Materialien in den Fokus. Diese Materialien sind Werkstoffe, die für therapeutische oder diagnostische Zwecke im oder am Körper eines Patienten eingesetzt werden. An ihrer Sicherheit werden hohe Anforderungen gestellt – doch standardisierte, umfassende und schnelle Bewertungsmethoden fehlen bis heute.

Ob Auto, Windrad oder Flugzeug: Damit eine Maschine reibungslos läuft, benötigt sie meist ein oder mehrere Schmiermittel. Die chemische Industrie verfügt heute über ein großes Sortiment an spezialisierten und weit optimierten Schmierstoffen und Gleitlacken. Deren Bestandteile und Zusatzstoffe basieren jedoch traditionell auf fossilen Rohstoffen.

China ist mit 50% des Weltmarktvolumens der größte Markt für Babynahrung. Die deutsche Jennewein Biotechnologie GmbH möchte diesen Markt nun für ihre humanen Milch-Oligosaccharide erschließen und hat dazu eine Kooperationsvereinbarung mit der Inner Mongolia Yili Industrial Group geschlossen.

Hitze und Dürre haben Landwirten im vergangenen Sommer vielerorts zugesetzt und enorme Verluste bei der Ernte beschert. Der Schaden, der den Landwirten entstand, wird vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft auf 770 Mio. Euro geschätzt.
Das Problem: Pflanzen sind infolge extremer Witterungen anfälliger für Krankheiten und Schädlingsbefall. Dadurch ist auch die Weizenproduktion in Deutschland und weiten Teilen Europas gefährdet.  

Zu süß, zu salzig, zu fett: Viele Lebensmittel enthalten Inhaltsstoffe, die bei übermäßigem Konsum ungesund sind. Die Lebensmittelindustrie steht seit langem unter Druck bei der Suche nach Alternativen: Denn die Kosten für die Behandlung ernährungsbedingter Krankheiten wie Herz-, Kreislauf- und Stoffwechselstörungen betragen jährlich etwa 17 Mrd. Euro.

„Anammox, ein auf der ganzen Welt und für unser Klima sehr wichtiger mikrobieller Prozess, funktioniert anders, als wir vermutet haben.“ Mit diesen Worten bringt Boran Kartal vom Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie in Bremen eine überraschende Entdeckung der Mikrobiologen auf den Punkt: Gemeinsam mit Kollegen haben die Bremer erstmals ein anaerobes Ammonium oxidierendes (Anammox) Bakterium entdeckt, das Stickstoffmonoxid (NO) direkt für sein Wachstum verwendet.

Hormone aus der Antibabypille lassen Froschmännchen zu Weibchen werden, Antibiotikarückstände fördern die Entwicklung von Bakterien, die gegen alle Therapien resistent sind: Zahlreiche chemische Verbindungen, darunter insbesondere Rückstände aus der Pharmazeutik, der Industrie und der Landwirtschaft führen zu ökologischen Problemen, wenn sie über das Wasser in die Umwelt gelangen. Über die Nahrung und das Trinkwasser kann das auch gesundheitliche Folgen für den Menschen haben.

Sie sind winzig und in vielen Süßgewässern zu Hause: Wasserflöhe. Das besondere an den sogenannten Daphnien: Sie reagieren sehr empfindlich auf Schadstoffe im Wasser. Forscher der Universität Bayreuth haben die kleinen Krebstiere daher als Gradmesser genutzt, um die Belastung von Süßwasser-Ökosystemen zu erforschen.

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.