Kräfte der Evolution - Ernst & Young
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Zum an<strong>der</strong>en kommt die so genannte Metagenomik zum<br />
Tragen: Mit <strong>der</strong> Entwicklung von Technologien zur direkten,<br />
kultivierungsunabhängigen Extraktion von Nukleinsäuren<br />
ganzer mikrobieller Konsortien aus Umweltproben<br />
(Metagenom) ist es möglich, Gene unbekannter Bakterien zu<br />
gewinnen und mittels geeigneter Vektoren in Ersatzwirten wie<br />
E.coli rekombinant zu vermehren, zu analysieren und zu<br />
exprimieren. Auch auf diesem Wege lassen sich neuartige und je<br />
nach Anfor<strong>der</strong>ung passende Enzyme auffinden.<br />
Daneben leistet auch die Stammentwicklung einen wichtigen<br />
Beitrag. Bakterien, Archaeen und Pilze werden zu Mikroorganismen<br />
mit optimierten Fähigkeiten bzw. Enzymen<br />
entwickelt. Extremophile Organismen, die beispielsweise bei<br />
beson<strong>der</strong>s hohen o<strong>der</strong> tiefen Temperaturen und pH-Werten aktiv<br />
sind, können prinzipiell leichter in bestehenden, chemischen<br />
Prozessen eingesetzt werden.<br />
Forschung und För<strong>der</strong>ung<br />
In Deutschland ist die akademische Forschung in <strong>der</strong> industriellen<br />
Biotechnologie gut aufgestellt. Einige Beispiele zu den<br />
renommiertesten Institutionen listet die unten stehende Tabelle.<br />
Als Pioniere gelten die Professoren Kula, Sahm, Schmid und<br />
Wandrey. Darüber hinaus finden sich Schüler aus diesen<br />
Forschungsstätten heute in den Universitäten Düsseldorf,<br />
Greifswald, Hamburg, Hannover, Karlsruhe sowie Münster.<br />
Eine herausragende Ressource für Biodiversität stellt ferner die<br />
Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen<br />
GmbH (DSMZ, Braunschweig) dar, eine Non-Profit-Organisation,<br />
die über 14.000 Mikroorganismen plus menschliche,<br />
tierische und pflanzliche Zelllinien lagert und zum Versand<br />
bereithält.<br />
Für das BMBF-Programm „Nachhaltige Bioproduktion“<br />
wurden 2004 zwölf neue Projekte mit einer För<strong>der</strong>summe von<br />
14 Mio. € bewilligt. Ziel ist es, Verfahren für umweltverträgliche<br />
Industrieprozesse und die Produktion von<br />
Biokatalysatoren zu unterstützen.<br />
Die „Genomforschung an Mikroorganismen (GenoMik)“<br />
wurde im Rahmen des Nationalen Genomforschungsnetzes<br />
vom BMBF bisher mit 18 Mio. € geför<strong>der</strong>t und wird zukünftig<br />
mit weiteren 20 Mio. € unterstützt. Im Mittelpunkt steht dabei<br />
die Entdeckung neuer Antibiotika, Therapeutika und weiterer<br />
industriell nutzbarer Enzyme. Zahlreiche Universitäten, Institute<br />
und Unternehmen beteiligen sich an dem Netzwerk.<br />
Die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. stellt ein För<strong>der</strong>programm<br />
für Forschungs-, Entwicklungs- und Demonstrationsvorhaben<br />
zudem für den Aufbau von Produktlinien von <strong>der</strong> Erzeugung<br />
bis zur Verwendung nachwachsen<strong>der</strong> Rohstoffe bereit.<br />
Die höchste För<strong>der</strong>summe stellt schließlich die Deutsche Bundesstiftung<br />
Umwelt mit 90 Mio. €, die u. a. im Programm Nachhaltige<br />
Biokatalyse 260 Projekte mit För<strong>der</strong>mitteln unterstützt.<br />
Tabelle 2-3:<br />
Ausgewählte deutsche Forschungsstätten mit Bezug zur industriellen Biotechnologie<br />
Spezialisierung auf Bioprozesstechnik<br />
Forschungszentrum Jülich Institut für Biotechnologie 1 Mikrobielle Produktion von Aminosäuren, Expressionsanalysen, mikrobielle<br />
(IBT-1)<br />
Physiologie und Proteinsekretion<br />
Forschungszentrum Jülich Institut für Biotechnologie 2 Proteinaufarbeitung, bioorganische Chemie, enzymatische Biotransformation,<br />
(IBT-2)<br />
Fermentations- und Zellkulturtechnik<br />
Universität Stuttgart Institut für Bioverfahrenstechnik Biokatalyse, Systembiologie, Bioverfahrenstechnik<br />
Spezialisierung auf Mikrobiologie/Genetik von Mikroorganismen<br />
Universität Bielefeld Lehrstuhl für Genetik Fermentative Gewinnung von Aminosäuren und Vitaminen mit Corynebakterien, die<br />
industriell von beson<strong>der</strong>em Interesse ist; mikrobielle Polysaccharidproduktion<br />
Technische Universität Zentrum für molekulare <strong>Evolution</strong> BioArchive: Metagenom-Banken, Stammsammlung, Modellorganismen<br />
Darmstadt<br />
und Biodiversität (am Institut für<br />
Mikrobiologie und Genetik)<br />
Universität Göttingen Institut für Mikrobiologie und Genetik Genetik und Genomanalyse von Mikroorganismen<br />
Technische Universität Lehrstuhl für Mikrobiologie Genetik von thermoanaeroben Bakterien<br />
München<br />
Quelle: <strong>Ernst</strong> & <strong>Young</strong>, 2005<br />
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