Photobiotechnologie

Greentech für die Chemieindustrie von morgen

Ausgangspunkt dieses Projektes sind die in Thüringen, Sachsen und Sachsen-Anhalt entstandenen  FORSYS und GerontoSys-Initiativen des BMBF als Grundlagenforschungsprojekten zur Systembiologie. Durch das Projekt  soll das Anwendungspotenzial frühzeitig aufgegriffen und weiterentwickelt werden. Im Rahmen der Projektarbeit des Cluster Life-Science Mitteldeutschland sollen erste Ansätze für Anwendungen auf Machbarkeit überprüft werden.

Die Systembiologie ist ein Zweig der Biowissenschaften, der versucht, Organismen in ihrer Gesamtheit zu verstehen. Abweichend von der bisherigen Konzentration auf RNA oder DNA bzw. einzelne Gene ist das Ziel, ein integriertes Bild aller regulatorischen Prozesse über alle Ebenen, vom Genom über Proteom und Metabolon zu den Organellen bis hin zum Verhalten des Gesamtorganismus zu bekommen. Die mathematisch-analytische Systembiologie wird großes Potenzial bei der Erklärung von Stoffwechselprozessen zugeschrieben.

Der Cluster Life Science Mitteldeutschland hat sich in Fachworkshops im September 2010 und Februar 2011 dem Thema genähert. Gemeinsam mit Forschungseinrichtungen und Unternehmen wurde ein Ansatz zur Effizienzsteigerung der stofflichen Nutzung von Biomasse als zukünftträchtig identifiziert: Photobiotechnologie ist derzeit als alternative, erneuerbare Quelle von Wertstoffen, Biomasse und pharmazeutischen Wirkstoffen gesehen. Besonders interessant ist die Produktion von:

• PHA
• Wasserstoff
• Carotenoide
• Vitamine
• Membranproteine (Vakzine)
• Porphyrine
• Bernsteinsäure/Succinat

Alleinstellungsmerkmal des Projektes ist die neuartige Produktionsplattform mit dem Bakterium Rodospirillum Rubrum das auch unter Lichtabschluss bestimmte nutzbare Stoffwechselprodukte erzeugen kann. Durch einen durch das Max-Planck-Institut für die Dynamik komplexer technischer Systeme (Dr. Hartmut Grammel) entwickelten systembiologischen Regulationsmechanismus kann die Art und Effizienz der Abbauprodukte reguliert werden. Gemeinsam mit folgenden Partnern werden nun Ansätze für Verbundprojekte generiert:

Magdeburg Center for Systems Biology: http://www.mpi-magdeburg.mpg.de/MaCS
Fraunhofer CBP, Leuna: http://www.igb.fraunhofer.de/www/gf/cbp-leuna/start.html
epc Group, Rudolstadt: http://www.epc-online.de
Fraunhofer IAP, Potsdam: http://www.iap.fraunhofer.de
Max-Planck-Institut für die Dynamik komplexer technischer Systeme, Magdeburg: http://www.mpi-magdeburg.mpg.de