Wochenrückblick KW 38

Schavan besucht Biophotonik-Symposium in Ulm

Optische Technologien werden immer bedeutender, um Krankheiten wie Alzheimer und Krebs zu bekämpfen. Das war ein Fazit des 6. Biophotonik-Symposiums, der jährlichen Zusammenkunft der Verbundteilnehmer im BMBF-Förderschwerpunkt BioPhotonik.

Unter dem Titel „Licht für die Gesundheit“ kamen rund 200 Mediziner, Naturwissenschaftler und Wirtschaftsvertreter in Ulm zusammen, um den aktuellen Stand optischer Lösungen in der Medizin diskutierten. Vor Ort war auch Bundesforschungsministerin Annette Schavan, die sich über neue Methoden informierte.

Bundesforschungsministerin Annette Schavan begutachtete auf der Jahrestagung des Biophotonik-Fördernetzwerks BioPhtotonik einige besonders interessante Projekte.Quelle: BioPhotonik

Mit Hilfe der Biophotonik wollen die Mediziner zwei großen Zielen näher kommen. Zum einen sollen Krankheiten mit optischen Technologien früher erkannt, zum zweiten effektiver behandelt werden. „Krankheiten an der Wurzel packen, anstatt Symptome zu lindern“ – für diese Vision investiere das BMBF in die Forschung, sagte Schavan in ihrer Rede. In Ulm konnten einige Beispiele aus laufenden Förderprojekten besichtigt werden, unter anderem ein optisches Verfahren, das vom Institut für Photonische Technologien zusammen mit weiteren Partnern entwickelt wird, um Keime in Infusionslösungen und Körperflüssigkeiten schneller zu identifizieren.

Mit einer speziellen Form der Spektroskopie soll in Sekundenschnelle der molekulare Fingerabdruck der enthaltenen Bakterien verfügbar sein. Durch den Musterabgleich mit einer Datenbank werden die Erreger unter ihnen eindeutig bestimmt. Eine Möglichkeit, Alzheimer schon früh zu erkennen, präsentierte die Carl Zeiss AG. Mit mehreren Verbundpartnern entwickelt das Unternehmen ein Verfahren, das die Augenlinse und Netzhaut des Patienten mit unschädlichem Laserlicht scannen soll (mehr...).

Auch im Kampf gegen Krebs sind Verbundpartner der Biophotonik-Initiative tätig. Das Unternehmen Karl Storz demonstrierte ein endoskopisches Verfahren, das Krebsherde mit Hilfe von fluoreszierenden Farbstoffsonden bei einer endoskopischen Untersuchung zum Aufleuchten bringt. Das Förderprojekt "Neurotax" läuft seit 2009 (mehr...).

Weltweit ist Deutschland hinter den USA in der optischen Medizintechnik die Nummer zwei – mit einem Marktanteil von 15 Prozent und einer Exportquote von knapp 75 Prozent. Deutsche Unternehmen erwirtschafteten 2008 mit ihren Technologien einen Umsatz von 3,5 Milliarden Euro.

Grüne Gentechnik: BASF klärt auf, Bundesrat lehnt Verantwortung ab

Das Chemieunternehmen BASF hat die Vermischung der gentechnisch veränderten (gv) Kartoffelsorten Amflora und Amadea aufgeklärt, und der Bundesrat spricht sich gegen eine Entscheidungsbefugnis der Länder beim Anbau von gv-Pflanzen aus.

Die Ursache für die Freisetzung der noch nicht zugelassenen gv-Kartoffel Amadea ist geklärt. Wie der Ludwigshafener Chemiekonzern BASF mitteilt, wurde die Kartoffelsorte zeitweise in denselben Räumen herangezogen wie die Sorte Amflora. Auf diese Weise konnten rund 50 Pflanzen auf einen schwedischen Acker gelangen (mehr...). „Es kam in unseren Räumen zu der Verwechslung, da Pflanztöpfe von Amadea und Amflora dort zeitweise gemeinsam standen“, erklärte der Geschäftsführer von BASF Plant Science, Peter Eckes. Man bedaure den Vorfall und werde den betroffenen Teil der Amflora-Ernte aus Schweden entsorgen. Ab sofort trenne man die Produktionssysteme von Amadea und Amflora "noch klarer", damit sich solche Fehler nicht wiederholten. Eckes betonte, dass jene Amflora-Kartoffeln, die auf Feldern in Deutschland und Tschechien angebaut worden seien, immer separat von Amadea-Pflanzgutchargen aufgezogen worden seien.

Die Grüne Gentechnik beschäftigte in der vergangenen Woche aber nicht nur die Öffentlichkeit. Der Bundesrat hält in einem Entschluss vom 24. September nichts davon, dass die EU-Mitgliedsstaaten oder sogar die Bundesländer zukünftig darüber entscheiden sollen, ob gv-Pflanzen auf dem eigenen Territorium angebaut werden dürfen oder nicht. Bundeslandwirtschaftsministerin Ilse Aigner arbeitet gerade an einem entsprechenden Entwurf, der den Bundesländern die Möglichkeit einräumt, von der bundesweit geltenden Abstandsregelung zwischen gentechnisch veränderten und konventionell gezüchteten Sorten eigenmächtig abzuweichen. EU-Gesundheitskommissar John Dalli hatte vor kurzem mehr Mitbestimmungsrechte für Mitgliedsländer angeregt (mehr...).

Mecklenburg-Vorpommerns Landwirtschaftsminister Till Backhaus begrüßte das Votum des Bundesrates. „Ich bin für europaweit einheitliche Regelungen für den Anbau von gentechnisch veränderten Pflanzen und damit zur Sicherstellung der Koexistenz gentechnisch veränderter und konventionell gezüchteter Pflanzen“, erklärte der SPD-Politiker. Sollte dies nicht gelingen, müsse die Verantwortung auf der Ebene des Mitgliedstaates bleiben. Ansonsten gebe es ein rechtliches Durcheinander. Der agrarpolitische Sprecher der CDU/CSU-Bundestagsfraktion, Peter Bleser. sprach sich ebenfalls gegen eine "Kleinstaaterei" aus.

ERA-NET-Ausschreibung zur biotechnologischen Holzverwertung gestartet

Zwei europäische ERA-Net-Verbünde wollen Forschungsprojekte zur besseren Verwertung von holzhaltiger Biomasse mit einer gemeinsamen Förderausschreibung unterstützen.

Die europäischen Netzwerke ERA-NET WoodWisdom-Net2 und ERA-NET Bioenergie haben eine gemeinsame Förderbekanntmachung veröffentlicht, in der sie transnationale Kooperationen zur besseren Nutzung der Ressource Holz unterstützen. Gefördert werden Forschungs- und Entwicklungsvorhaben zwischen mindestens zwei europäischen Partnern in einem breiten Themenspektrum von der Waldbewirtschaftung und Landnutzung bis zu Innovationen in deren Verwertung, besonders im Bereich Bioenergie und Bioraffinierie.

Die Ausschreibung firmiert unter dem Titel "Sustainable forest management and optimised use of lignocellulosic resources – Bridging gaps between research disciplines, producers, consumers and society”. Insgesamt stehen 18,5 Millionen Euro an Fördermittlen zur Verfügung, die von den beteiligten Förderinstitutionen der beteiligten Staaten bereitgestellt werden.

Eine ausführliche Beschreibung der Themenbereiche, inhaltlichen Schwerpunkte und des Anmeldungsvorgangs findet sich auf

www.call2010.woodwisdom.net

Anträge in dem zweistufigen Verfahren müssen spätestens bis zum 1. Dezember 2010 eingereicht werden, die Projekte laufen von 2011 bis 2014. Deutsche Interessenten können sich zur Vorbereitung transnationaler Projektvorschläge bei den Projekträgern PTJ und DLR beraten lassen, zum Beispiel bei Kristina Gross (k.gross@fz-juelich.de)

Biotechnologen-Tagung in Aachen: Ausbildung vereinheitlichen

Auf der gemeinsamen Jahrestagung von Verfahrenstechnikern und Biotechnologen in Aachen forderte die Fachgemeinschaft Biotechnologie der Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie (Dechema) eine Harmonisierung der wissenschaftlichen Studiengänge im Fach Biotechnologie.

Die sogenannte Aachener Erklärung empfiehlt als Regelabschluss das Diplom beziehungsweise den Master nach einer Regelstudienzeit von 10 Semestern. Bei einem Leistungsstand von 180 bis 210 ECTS-Punkten (European Credit Transfer System) soll schon vorher bereits ein Abschluss mit dem Bachelorgrad möglich sein.

Auf der gemeinsamen Jahrestagung der Fachgemeinschaft Biotechnologie der Dechema und der deutschen Plattform für Verfahrenstechnik Chemieingenieurwesen und Technische Chemie (ProcessNet), die vom 21. bis zum 23. September in Aachen stattfand, stellten die Mitglieder von Dechema und ProcessNet ihr Themenspektrum in 37 Übersichts- und Tandemvorträgen vor und präsentieren aktuelle Entwicklungen und Forschungsergebnisse in 260 Fachvorträgen und 320 Postern.

Die 28. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen war in fünf Programmschwerpunkte gegliedert. Neben der Bioprozesstechnik, der Biokatalyse und der Nutzung nachwachsender Rohstoffe bildeten die Zellkulturtechnik und die Systembiologie eigene Themenstränge. Ein deutschtürkischer Workshop  beleuchtet die biotechnologische Forschung und Industrie sowie bilaterale Fördermöglichkeiten in beiden Ländern. Eine eigene Session wurde gemeinsam von BIO.NRW und dem CLIB Graduiertencluster Industrielle Biotechnologie gestaltet. 

Der erste Augenblick: Sehprotein reagiert in Billiardstel Sekunden

Was im allerersten Moment des Sehens molekularbiologisch passiert, hat ein internationales Forscherteam mit deutscher Beteiligung jetzt herausgefunden.

Von deutscher Seite aus waren Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Kohlenforschung in Mühlheim und der Universität Duisburg-Essen beteiligt (UDE).

In unglaublich kurzer Zeit leitet das Sehprotein in der Netzhaut durch eine kleine Veränderung in seiner Struktur den Sehvorgang ein.Quelle: Nina Schreiber/aijko GmbH

"Das Schlüsselmolekül im Sehprozess der meisten Wirbeltiere, uns Menschen eingeschlossen, ist der Sehfarbstoff Retinal. Wird er durch Licht angeregt, verändert er seine Struktur und aktiviert das ihn umgebende Protein", erklärt Oliver Weingart von der UDE. Diese Strukturveränderung erfolgt äußerst schnell, in nur zweihundert Billiardstel Sekunden. Der Verlauf dieser Reaktion konnte in Kooperation mit Wissenschaftlern der Technischen Universität Mailand mit spektroskopischen Methoden und hoher Zeitauflösung nun erstmals in bewegten Bildern verfolgt werden.

Die gleiche Reaktion wurde noch einmal von Wissenschaftlern der UDE und der Universität Bologna mit aufwändigen rechnerischen Verfahren simuliert. Die Berechnungen lieferten identische Ergebnisse zum Experiment an der TU Mailand, jedoch mit einer nochmals 20-fach höheren Zeitauflösung. Dadurch können die Bewegungen des Moleküls während der Reaktion nun sehr genau nachvollzogen werden. „Mit Experiment und Theorie haben wir einen weitaus detaillierteren Einblick in den Mechanismus der Initialreaktion des Sehvorgangs bekommen, als es bislang möglich war“, sagt Weingart. Im vergangenen Jahr war es Forschern der Berliner Charite bereits gelungen, das Molekül Rhodopsin im Auge bei der Signalverarbeitung zu beobachten (mehr...). Die aktuelle Studie, die im Fachblatt Nature (Ausg. 467, S. 440-443) veröffentlicht wurden, dürfte nicht nur der medizinischen Forschung nutzen. Sie könnte ebenso helfen, künstliche molekulare Fotoschalter zu entwickeln, die zum Beispiel als schnelle optische Datenspeicher die Computertechnik weiterentwickeln könnten. 

Verbessertes Amylase-Enzym aus dem Schülerlabor

Unter Anleitung eines Münchener Max-Planck-Forschers ist es österreichischen Schülern gelungen, ein nützliches Enzym synthetisch nachzubauen und zu verbessern.

Proteine sind für die Vorgänge in der Zelle von zentraler Bedeutung. Hunderte Varianten erfüllen die verschiedensten Aufgaben und haben doch eines gemeinsam:

Für die Herstellung des künstlichen Enzyms Amylase wurden die Schülerinnen und Schüler bereits mit dem ersten Preis in der Kategorie „Klimaschutz“ von Jugend innovativ ausgezeichnet.Quelle: Wolfgang Voglhuber / aws

Sie bestehen aus Aminosäuren, deren Abfolge für den Zusammenbau in der Erbinformation festgelegt ist. 20 Aminosäuren bilden den Standardsatz, aus dem Proteine entstehen. In der Natur jedoch treten mehrere hundert verschiedene Aminosäuren auf und neue Varianten können zudem im Labor hergestellt werden. Diese synthetischen Aminosäuren unterscheiden sich von den 20 Standard-Aminosäuren, sodass durch ihren Einbau in Proteine bestimmte Eigenschaften eines Proteins gezielt verändert werden können.

Mit Hilfe von Nediljko Budisa, Forscher am Max-Planck-Institut für Biochemie (MPIB) in Martinsried bei München, haben sich Schüler der Höheren Land- und Forstwirtschaftliche Schule (HLFS) im österreichischen Ort Ursprung in der synthetischen Biologie versucht und das Enzym Amylase mit zwei künstlichen Aminosäuren hergestellt. Das Enzym baut Stärke ab, sodass daraus Zucker entsteht, den der Körper dann weiterverarbeiten kann. Das Enzym wird auch in der Industrie vielfach eingesetzt, zum Beispiel beim Bierbrauen oder zur Herstellung von Bioethanol aus Biomasse.

Das Schüler-Experiment war erfolgreich, die neue Amylase ist sogar aktiver  als die natürliche Variante. „Dieser Erfolg ist weltweit einmalig und daher ein großer Fortschritt auf dem Gebiet der SynBio“, sagte Budisa. Der Wissenschaftler ist ganz begeistert über seine neuen Mitarbeiter: „Wir waren ganz erstaunt, mit welchem Engagement die Schülerinnen und Schüler ans Werk gingen.