Wachsende Bedeutung von Metagenom-Ressourcen für die industrielle Enzymentwicklung: BRAIN berichtet auf EU-US-Symposium

28.04.2004

Rockville, Maryland/USA und Zwingenberg. Auf Einladung der US-EU Task Force zur Biotechnologie berichtete die BRAIN AG am renommierten TIGR Institut in Rockville (USA) über die Bedeutung der nicht kultivierten Mikroorganismen für die Entwicklung von Enzymen für industrielle Anwendungen. Das Unternehmen nimmt in der Erschließung der genetischen Ressourcen terrestrischer und aquatischer Habitate sowie deren Nutzbarmachung für die Enzymologie und Naturstoffforschung eine Führungsrolle in Europa ein. Komplexe, bislang nicht kultivier- und damit untersuchbare Lebensgemeinschaften gelten als nächste Herausforderung der Genomsequenzierer, die eine ungleich größere Datenmenge generieren wird, als die bisher über 100 komplett entschlüsselten mikrobiellen Genome. Eindrucksvolles hochaktuelles Beispiel sind die Ergebnisse von Craig Venter und Kollegen, die in einer Analyse der planktonischen Habitate der Sargasso See 1800 neue Spezies und 1,2 Millionen Gene beschreiben konnten. Die Metagenomforschung, so die Konklusion des Workshops, wird weitreichende Auswirkungen auf die Verbesserung von industriellen Produktionsverfahren haben und ist deshalb eine herausragende Facette der "weissen Biotechnologie".

Auf einem Workshop am renommierten "Institute for Genomic Research" (TIGR) in Rockville bei Washington/DC im März 2004 haben Wissenschaftler aus den USA und der europäischen Union (EU) auf Einladung der "US-EC Biotechnology Task Force" aktuelle Entwicklungen der mikrobiellen Genomforschung vorgestellt und diskutiert. Als einziger EU Industrievertreter war die Zwingenberger BRAIN AG eingeladen worden, um über ihre Erfahrungen und die zukünftige Trends bei der Nutzung insbesondere nicht-kultivierter Mikroorganismen und deren Genome ("Metagenom") auf der Suche nach neuen Enzymen und Wirkstoffen zu berichten. Das 2-tägige Treffen, an dem rund 30 Wissenschaftler teilnahmen, wurde vom US Energieministerium (DoE), der National Science Foundation (NSF) und der EU unterstützt.

Die Entschlüsselung kompletter mikrobieller Genome ist mit weltweit rund 100 vollendeten und rund 300 in Arbeit befindlichen Genomprojekten mittlerweile ein etabliertes Vorgehen, um Mikroorganismen genetisch und physiologisch zu verstehen und biotechnologisch besser nutzen zu können. Mit Hilfe massiv paralleler Nukleinsäure-Sequenziertechnologie und immer leistungsfähigerer Computersoft- und -hardware ist es den Genomforschern jetzt auch möglich, hochdiverse mikrobielle Lebensgemeinschaften in ihrer Gänze direkt genetisch zu analysieren, ohne den oft unmöglichen klassischen Umweg über eine Vereinzelung und Kultivierung jeder einzelnen Spezies gehen zu müssen. Das spektakulärste Projekt dieser Art wurde jüngst vom TIGR Gründer und jetzigen Leiter des amerikanischen Institutes für biologische Alternativenergien in Rockville Craig Venter vorgestellt. Es handelte sich hierbei um eine Sequenzierung der Gesamtgenome (das sogenannte "Metagenom") planktonischer Mikroorganismen der Sargasso-See südlich der Bermudas.

Wie Dr. Patrick Lorenz, Leiter der Enzymtechnologie bei BRAIN und Referent auf dem TIGR Workshop, betont:"....belegen die diskutierten jüngsten Resultate eindrucksvoll die genetischen Grundlagen der physiologischen Leistungs- und Anpassungsfähigkeit der Mikroorganismen und ihre Bedeutung als enorme biotechnologische Ressource. Gleichzeitig stehen wir gegenwärtig am Beginn einer neuen Ära der Nutzbarmachung mikrobieller Genprodukte durch kultivierungsunabhängige direkte Analyseverfahren".

Das US-amerikanische TIGR Institut ist weltweit einer der prominentesten institutionellen Vorreiter der massiv parallelen Genomentschlüsselung. Die BRAIN Aktiengesellschaft fokussiert als forschendes und entwickelndes Biotechnologieunternehmen auf die Erschließung von bislang unzugänglichen Organismengruppen für die Enzym- und Wirkstofffindung. Dabei kooperiert das Unternehmen mit zahlreichen Instituten und industriellen Kooperationspartnern, vornehmlich aus der Fein- und Spezialchemie.

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