Biotechnologie/Systembiologie

Pflanzen brauchen Nährstoffe wie Stickstoff zum Wachsen. Durch das unkontrollierte Ausbringen von Gülle landen jedoch oft mehr Nährstoffe im Boden als nötig. Forschende der Ruhr-Universität in Bochum haben nun einen Weg gefunden, Pflanzen gezielt mit Nährstoffen zu versorgen. Ein Team um Eckhard Weidner und Sulamith Frerich entwickelte dafür einen Biochip, der kontrolliert Dünger im Boden freisetzt.

Erdöl ist für die chemische Industrie so wertvoll wegen der enthaltenen Kohlenstoffverbindungen. Doch nicht nur pflanzliche Biomasse, auch das Treibhausgas Kohlendioxid kommt als alternative Kohlenstoffquelle für chemische Prozesse in Frage – sofern diese Prozesse profitabel sind. Ein Schlüsselelement für die Wirtschaftlichkeit sind dabei Katalysatoren. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) arbeiten daran, solche Katalysatoren und Prozesse zu optimieren.

Es ist ein weiterer Erfolg für den Schweizer Spezialchemiekonzern Clariant: In der vorkommerziellen Lignocellulose-Bioraffinerie im bayrischen Straubing hat das Unternehmen jetzt rund 30 Tonnen des auch als Chinaschilf oder Elefantengras bekannten Miscanthus-Grases enzymatisch zu Lignocellulose-Zuckern und -Ethanol verarbeitet. Der Testlauf war Teil des EU-geförderten Projekts „GRACE“ (GRowing Advanced industrial Crops on marginal lands for biorEfineries).

Die Verbindung zwischen einen Fluor- und einem Kohlenstoffatom ist die stärkste Bindung in der organischen Chemie. Sie zu spalten wäre eine Reaktion, die von alleine im Zeitraum von Jahren abläuft, doch manche Enzyme verkürzen die Reaktion auf einige Sekunden.

Der weltgrößte Chemiekonzern BASF mit Sitz in Ludwigshafen hat das niederländische Unternehmen Isobionics übernommen, das auf die biotechnologische Herstellung von Riech- und Geschmacksstoffen spezialisiert ist. Außerdem gab BASF die Kooperation mit dem US-Unternehmen Conagen bekannt, dass biotechnologische Produktionsstämme herstellt, die unter anderem für die Herstellung von Vanillin genutzt werden.

Spinnenseide ist – bezogen auf das Gewicht – reißfester und dehnbarer als Kunstfasern aus Kevlar oder Carbon. Längst wird sie daher auch industriell nachgebildet und als Werkstoff genutzt, von Flugzeugbau oder die Textilbranche bis zur Medizin. Was den Seidenproteinen ihre besonderen Eigenschaften verleiht, war bislang jedoch unvollständig verstanden.

Die Müllabfuhr in den Militärdienst berufen, so in etwa könnte man beschreiben, was der deutsche Life-Science-Konzern Bayer und der US-Entwickler von Biopharmazeutika Arvinas planen: Sie wollen Moleküle des zelleigenen Systems anpassen und zur Beseitigung von fremden oder nicht mehr benötigten Eiweißen nutzen, um Agrarpflanzen vor Pathogenen, Schadinsekten und Wildkräutern zu schützen. Zu diesem Zweck gaben beide Firmen jetzt die Gründung des Joint Ventures Oerth Bio (gesprochen: „Earth“) zum 15. Juli 2019 bekannt.

Im Haushalt fallen täglich große Mengen Plastikmüll an. Auch wenn viele Verpackungen mittlerweile aus Biokunststoffen wie Polymilchsäure (PLA) bestehen: nicht alle Biokunststoffe sind auch biologisch abbaubar und müssen daher aufwendig recycelt werden. Mit dem Biopolymer Polyhydroxyalkanoat (PHA) nehmen Forschende nun einen Kandidaten ins Visier, der bisher wenig Beachtung fand, aber vielversprechend ist. Denn die Biosynthese erfolgt durch Mikroorganismen, die PHA verstoffwechseln.

Neue technologische Möglichkeiten werfen oft auch neue ethische Fragen auf. Das gilt aktuell für das sogenannte Genome Editing (deutsch: Genom-Editierung), den Präzisionseingriff ins Erbgut.