Kleine "Arbeitstiere" im Mittelpunkt der Forschung

21.03.2003

Gen-Chips und Proteom-Analyse, Arznei-Proteine aus der Zellfabrik oder neue Chancen für die Krebstherapie die Biotechnologie ist ein weites Feld mit immer neuen Methoden und Anwendungen. Über die innovativen Forschungsarbeiten der Jülicher Biotechnologen berichtet die aktuelle Ausgabe des Wissenschaftsmagazins "Forschen in Jülich". Im Mittelpunkt stehen nicht nur die Mikroorganismen und Zellen, sondern auch die ausgeklügelten Techniken, um die kleinen "Arbeitstiere" und "Zellfabriken" zu vermehren. Das 34-seitige Magazin führt den Leser aber auch vor die Tore des Forschungszentrums: Wie geht es jungen Biotechnologie-Firmen heute? Wie steht die Öffentlichkeit zur Gen- und Biotechnologie?

Schon 4000 Jahre vor Christus nutzten die Bewohner des Zweistromlandes die Techniken der Biotechnologie, ohne allerdings die mikroskopisch kleinen Urheber dieser Vorgänge zu kennen. Seit dem hat sich das Arbeitsfeld der Bakterien, Pilze und Hefen vielfältig erweitert. Vorbei sind die Zeiten, in denen die Mikroorganismen lediglich zum Bierbrauen oder bei der Herstellung von Joghurt und Käse eingesetzt wurden. Heute sind die kleinen Helfer und ihre Enzyme Biokatalysatoren unverzichtbar in vielen Bereichen der Medizin, Chemie, Landwirtschaft oder Umweltschutztechnik.

Drei Institute arbeiten in Jülich fachübergreifend zusammen, um neue Anwendungen für die Biotechnologie zu erschließen. "Wir ziehen eine Linie vom Gen zum Produkt", erklärt Prof. Hermann Sahm vom Institut für Biotechnologie 1, "das ist unser Markenzeichen." Viel Zeit verbringen die Wissenschaftler des Instituts für Biotechnologie 2 unter Leitung von Prof. Christian Wandrey im Biotechnikum, einer Halle mit Bioreaktoren Kulturgefäßen in unterschiedlicher Größe und Ausstattung. Mit Enzymen beschäftigt sich die dritte Forschungseinrichtung: das Institut für Molekulare Enzymtechnologie (IMET) der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, das auf dem Gelände des Forschungszentrums angesiedelt ist und von Prof. Karl-Erich Jaeger geleitet wird.

Solarmodule für Hefezellen-Biofabriken

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Am Anfang einer jeden Entwicklung steht der Wunsch, mehr von einem begehrten Produkt zu erhalten als die Bakterien ursprünglich herstellen können. Hier helfen die Biotechnologen den Mikroorganismen auf die Sprünge, indem sie das Erbgut gezielt verändern und Regulationsmechanismen außer Kraft setzen. Gleich Tausende von unterschiedlichen Genen können die Wissenschaftler mit DNA-Chips untersuchen. Kombiniert mit einer Proteom-Analyse haben sie erstmals die Möglichkeit, regulatorische Netzwerke in der Zelle zu verstehen. Erst dann können sie mit biotechnologischen Methoden gezielt eingreifen.

Einige Bakterien können gentechnisch so verändert werden, dass sie beispielsweise Pharmaproteine für die Medizin, die im Stoffwechsel der Zelle normalerweise nicht vorkommen, produzieren eine lohnende Alternative zu aufwändigen chemischen Herstellungsverfahren. Dabei nehmen die Jülicher Biotechnologen vor allem den Transportmechansimus durch Membran und Zellwand unter die Lupe. Auch mit Enzymen können Arzneistoffe, Pflanzenschutzmittel und andere Wirkstoffe nach dem Vorbild der Natur häufig umweltschonender und preisgünstiger produziert werden als mit den klassischen Methoden der Chemie.

Was in der kleinen Kulturschale im Labor klappt, muss später auch in einem 300-Liter-Gefäß funktionieren: Mit ihren Bioreaktoren erreichen die Jülicher die Vorstufe zur industriellen Produktion. In ausgeklügelten Zellkultursystemen können sie darüber hinaus Blut bildende Stammzellen aus Nabelschnurblut für die Krebstherapie vermehren. Mit einigen dieser innovativen Verfahren und Techniken haben Biotechnologen aus dem Forschungszentrum den Schritt in die Selbstständigkeit gewagt. Drei Firmengründer berichten in der neuen Broschüre über ihre Erfahrungen.

Wie steht die Bevölkerung den mitunter rasanten Entwicklungen dieser Schlüsseltechnologien gegenüber? In wieweit prägen Fernseh- und Zeitungsberichte die öffentliche Meinung? Über ihre Einstellungen zur Gen- u nd Biotechnologie haben Jülicher Sozialwissenschaftler auch Bürger befragt.

Auf 34 Seiten beleuchtet das Magazin "Biotechnologie" das Thema für den Leser aus verschiedenen Blickwinkeln.

https://www.bionity.com/de/news/21525/kleine-arbeitstiere-im-mittelpunkt-der-forschung.html