Biotechnologie/Systembiologie

Muschel-Superkleber für die Medizin

Sie sitzen fest verankert am Meeresgrund. Auch die peitschende Brandung an den Küsten kann ihnen wenig anhaben – Miesmuscheln. Das Geheimnis ihrer Widerstandfähigkeit liegt in den Füßen: Die Schalentiere stellen dort ein Protein her, das unter Wasser so gut klebt wie kein anderes Material. Egal ob Stein, Metall oder Kunststoff, der Muschelkleber haftet enorm effizient auf den unterschiedlichsten Oberflächen.

Biotechnisches Upcycling für Plastikabfall

Deutschland hat ein Recyclingproblem, auch wenn es auf den ersten Blick anders aussieht: Zwar meldete das Umweltbundesamt für 2017 eine Recyclingquote von 99,4%. Allerdings wurde etwas mehr als die Hälfte der 6,15 Mio.

Silagefolien aus Biopolymeren

Strohballen umhüllt mit weißen Plastikfolien bestimmen nach der Ernte das Bild vieler Felder. In diesen so genannten Silageballen werden Futterpflanzen wie Mais durch Milchsäuregärung zu Nahrung für Rinder. Doch die hierfür verwendeten Folien sind alles andere als umweltfreundlich. Sie bestehen aus herkömmlichem Plastik und hinterlassen nachweislich im Boden Spuren von Mikroplastik. „Zudem – und das ist besonders bedauerlich - sind es bislang leider reine Einwegartikel und damit schlecht für die Ökobilanz“, erklärt Isabell Kleiber.

Wurst und Burger aus Pilzmyzel

Immer mehr Verbraucher greifen im Supermarkt zu Fleischersatzprodukten. Die Palette reicht vom Sojaschnitzel über Tofuwurst bis hin zum Linsenburger. Den Trend bedienen zumeist Start-ups wie das Berliner Unternehmen Mushlabs. Das elfköpfige Team um Gründer Mazen Rizk nutzt Myzelien aus Pilzen, um daraus veganen Fleischersatz herzustellen. Für die Weiterentwicklung seiner Produkte konnte das Biotechnologie-Unternehmen nun neue Investoren gewinnen. Im Rahmen einer Serie-A-Finanzierungsrunde wurden insgesamt 8,7 Mio. Euro eingeworben.

Komplexe Peptide designen

Die computergestützte Modellierung und Simulation von Prozessen ist vielerorts heute Standard. In der Biotechnologie werden derartige Computermodelle bisher eher selten genutzt. Sonja Berensmeier will das ändern. Die Münchner Biotechnologin nimmt sich dafür die Multitalente unter den Biomolekülen vor: die Peptide. Im Rahmen der Initiative "Nächste Generation biotechnologischer Verfahren - Biotechnologie 2020+" untersucht sie die Biomoleküle und deren Wechselwirkung mit verschiedenen Materialien.

Mit Genschere zum Chemie-Nobelpreis

Die Entdeckung des revolutionären Werkzeugs der Molekularbiologie - der Genschere CRISPR-Cas9 - wurde mit dem Nobelpreis für Chemie 2020 ausgezeichnet. Für die Entdeckerinnen ist es die Krönung einer Serie hochkarätiger Wissenschaftspreise: die in Berlin forschende Mikrobiologin Emmanuelle Charpentier und die US-Molekularbiolgin Jennifer Doudna sind längst zu Stars der Wissenschaft avanciert.

Ammonium lässt Seitenwurzeln sprießen

Ammonium bildet für Pflanzen die wichtigste Stickstoffquelle. Ohne Stickstoff kann die Pflanze keine Proteine bilden – sie hungert und geht ein. Um die Nährstoff- und Wasseraufnahme zu verbessern, besitzen Pflanzen jedoch die Fähigkeit, ihr Wurzelsystem anzupassen. Welche Signale verantwortlich sind, um diesen Mechanismus anzukurbeln, ist weitgehend unbekannt. Antworten liefern nun Forscher des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben.

Szenarien für mikrobielles Plastikrecycling

Gegenstände aus Kunststoffen halten extrem lange. Der offensichtliche Vorteil der Langlebigkeit ist ebenso ein Problem, da das aus fossilen Rohstoffen bestehende Material nachweislich die Umwelt belastet. Das Problem sind Mikroplastikpartikel, die durch Zersetzung entstehen und große Entfernungen überwinden können. Mittlerweile sind sie überall zu finden – im Boden, Grundwasser, Meer und in der Nahrungskette.