Biotechnologie/Systembiologie

Mit fast 40 Prozent Eiweißgehalt ist die Lupine nicht nur eine hochkarätige Proteinquelle. Darüber hinaus wird die Hülsenfrucht als Stickstoffsammler für die natürliche Düngung der Böden geschätzt. Die an den Wurzeln sitzenden Knöllchenbakterien binden aber nicht nur Stickstoff, sondern ziehen selbst aus schwierigen und tiefen Böden Wasser. Wie die Lupine das macht, konnten Forscher der Universität Potsdam nun erstmals anhand von 3D-Aufnahmen nahezu in Echtzeit beobachten.

Der Weltmarktführer für Kollagenproteine, das deutsche Traditionsunternehmen Gelita, und der Pionier auf dem Markt für tierfreies Kollagen, das US-Biotech-Unternehmen Geltor, wollen gemeinsam veganes Kollagen für den Lebensmittel- und Getränkemarkt entwickeln. Das ist der Kern einer Absichtserklärung, die beide Unternehmen jetzt während einer Fachmesse bekannt gegeben haben.

Dass Bakterien den vor allem für Plastikflaschen verwendeten Kunststoff PET abbauen können, weiß man schon seit einigen Jahren: Mikroorganismen wie Ideonella sakaiensis – 2016 auf einer halbverrotteten PET-Flasche in Japan entdeckt – geben hierzu ein Enzym ab, genannt PETase. Dieses ist in der Lage, die Kettenmoleküle des Kunststoffs in seine Bestandteile zu zerlegen. „Das ist vor allem für den Abbau von Kleinstpartikeln interessant, zum Beispiel von Mikroplastik“, erklärt Nachwuchsgruppenleiter Daniel Moog von der Philipps-Universität Marburg.

In vielen Ländern der Erde ist Reis das Hauptnahrungsmittel. Kleinbauern, vor allem in Südasien und Afrika, leben vom Anbau der wichtigen Nahrungspflanze. Doch ihre Lebensgrundlage und Nahrungssicherheit ist durch die Pflanzenseuche Bakterienbrand bedroht. Dafür verantwortlich ist der Erreger Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo). Allein in Indien verursacht das Bakterium jedes Jahr Ernteverluste im Wert von etwa 3,6 Milliarden Dollar.

Das Gentechnik-Urteil des Europäischen Gerichtshofes EuGH vom Sommer 2018 hat ein politisches Nachspiel: Der Europäische Rat, das politische Leitorgan der EU, hat die EU-Kommission am 8. November gebeten, durch eine Untersuchung zu klären, wie „neuartige genomische Mutagenese-Verfahren“ in Zukunft rechtlich eingestuft und reguliert werden sollen.

Die Suche nach neuen Wirkstoffen zu Herstellung von Antibiotika läuft auf Hochtouren. Eine vielversprechende Quelle ist das Meer. Hier siedeln viele Mikroorganismen, die das Potenzial haben, Antibiotika zu produzieren. Mit der marinen Bakterienabteilung Planctomycetes hat ein internationales Forscherteam nun eine neue Wirkstoffquelle ausgemacht. Erste Analysen deuten darauf hin, dass diese bisher wenig beachteten Mikroorganismen tatsächlich Antibiotika produzieren können.

Ob Trockenheit oder Überdüngung: Es gibt zahlreiche Umweltfaktoren, die Pflanzen unter Stress setzen. In solch einem Fall wird im Inneren der Pflanze eine komplexe Signalkaskade aktiviert. Dieser Stressbewältigungsapparat funktioniert bei allen Landpflanzen gleich – beim Moos ebenso wie beim Roggen. Wie die Stressverarbeitung erfolgt, wollte ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der Hebrew University of Jerusalem und Mitwirkung der Universität Göttingen genau wissen.

Das Bakterium Escherichia coli ist einer der Lieblingsorganismen von Mikrobiologen und Biotechnologen. E. coli lässt sich gut im Labor kultivieren. Es ist dafür bestens erforscht und gut geeignet, um biotechnologische Prozesse umzusetzen. Bislang jedoch nutzt das Bakterium in der Natur wie in der industriellen Anwendung Kohlenhydrate als Quelle für Kohlenstoff. Einem internationalen Forscherteam unter Leitung des Weizman-Instituts in Israel ist es nun gelungen, die Ernährung von E. coli auf Kohlendioxid aus der Luft umzustellen.

Astin ist ein pflanzlicher Wirkstoff, dem heilende Kräfte zugeschrieben werden – auch im Kampf gegen Krebs. Eine Quelle dieses Arzneistoffes ist die Tataren-Aster Aster tataricus. Die Heilpflanze, die in den höheren Lagen Asiens beheimatet ist, wird vor allem in der traditionellen chinesischen Medizin eingesetzt. Einem Forschungsteam der Universität Tübingen und der TU Dresden ist es nun gelungen, Astine aus der Pflanze zu isolieren, zu kultivieren und in größeren Mengen biotechnologisch herzustellen.