Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Moleküle nach Maß: Biotech-Spin-Off der Jacobs University bietet industrielle Enzymoptimierung durch gelenkte Evolution

17.03.2009
Biokatalysatoren zur Synthese von hochreinen chemischen Substanzen im industriellen Maßstab sind in der modernen Biotechnologie unverzichtbar.

Die Leistungsfähigkeit solcher Enzyme in Bezug auf Effizienz und Produktgüte kann durch Modifikation ihres genetischen Codes entscheidend verbessert werden. Die jetzt von Wissenschaftlern unter Beteiligung der Jacobs University gegründete SeSaM-Biotech GmbH ermöglicht erstmals die Vermarktung eines an der Jacobs University entwickelten Patents zur Enzymoptimierung durch sogenannte "Gelenkte Evolution". Neben der SeSaM- (Sequence Saturation Mutagenesis) Technologie bietet das Spin-Off auch Auftragsforschung und Serviceleistungen an.

Katalysatoren steuern als Reaktionsbeschleuniger heute schon mehr als 80% aller großtechnischen Prozesse in der chemischen Industrie, etwa bei der Herstellung von Medikamenten, Pflanzenschutzmitteln, Kunst- und Farbstoffen. Die Entwicklung effizienter und selektiver Katalysatoren gehört daher zu den Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts. Biologische Katalysatoren, insbesondere Enzyme, regulieren in Lebewesen tausende von Stoffumwandlungen mit oft perfekter Selektivität, weshalb viele bereits in biotechnologischen Syntheseverfahren "zweckentfremdet" wurden.

"Unter industriellen Bedingungen arbeiten Enzyme, die einem natürlichen Wildtyp entsprechen, oft suboptimal, liefern unerwünschte Nebenprodukte oder es wird generell ein modifiziertes Syntheseendprodukt benötigt" sagt
Dr. Alexander Schenk, der wissenschaftliche Geschäftsführer der Ende letzten Jahres gegründeten und auf dem Jacobs-Campus ansässigen SeSaM-Biotech GmbH. "Und genau hier setzen wir mit unserer Technologie an: Um neue, für den jeweiligen Zweck maßgeschneiderte Enzymvarianten zu erzeugen und so den Syntheseprozess zu optimieren, nutzen wir eines der leistungsstärksten biologischen Entwicklungsprinzipien, das man kennt: die Evolution."

Die Erbinformation der ursprünglichen Moleküle werde vervielfältigt, man tausche dabei aber nach dem Vorbild der Natur durch Mutationen zufällig Grundbausteine der Enzym-DNA aus, so Jungunternehmer Schenk, der 2005 in Mikrobiologie an der Jacobs University promovierte. Basierend auf den so gewonnenen DNA-Varianten würden viele verschiedene Enzymvarianten erzeugt, die man dann einer funktionsorientierten Selektion unterwerfe. Nach zahlreichen iterativen Zyklen aus Mutation und Selektion könne man dann die beste Variante identifizieren. "Was wir tun, ist gelenkte Evolution und viel schneller als der natürliche Prozess. Wir können so Enzyme und andere Proteine mit völlig neuen Eigenschaften schaffen", so Schenk.

"Die Idee einer gelenkten Evolution im Reagenzglas gibt es schon seit ein paar Jahren", ergänzt Dr. Kang Lan Tee, ebenfalls Jacobs-Absolventin und ab April als zweite Geschäftsführerin zuständig für die wirtschaftlichen Belange der jungen Firma, die bereits jetzt schon eng mit so bedeutenden Konzernen wie Evonik Industries zusammenarbeitet. "Unsere pantentierte SeSaM- (Sequence Saturation Mutagenesis) Technologie hat im Vergleich zu gängigen Methoden den Vorteil, dass sie einfach, schnell und kosteneffizient ist. Viel wichtiger ist jedoch, dass SeSaM erstmals durch ein völlig neues Konzept sicherstellt, dass Mutationen auch wirklich mit der gleichen Wahrscheinlichkeit an jeder Position des DNA-Moleküls entstehen können und sogar multiple, direkt benachbarte Mutationen innerhalb eines Codons möglich sind."

Dies sei bei herkömmlichen Verfahren nicht der Fall. Hier häuften sich die Mutationen in bestimmten DNA-Abschnitten und direkt benachbarte Mehrfachmutationen seien unmöglich, erläutert Biotechnologin Tee. Dadurch entstünden quasi ,tote Winkel', in denen die DNA nicht variiert werden kann, wodurch wertvolles Entwicklungspotential verschenkt würde. "Eine maximale Variantenvielfalt bei der Herstellung von Mutantenbibliotheken ist jedoch eine wesentliche Vorraussetzung für eine erfolgreiche Enzymoptimierung - und eine der Kernkompetenzen von SeSaM-Biotech." Neben der neuartigen SeSaM-Technologie runde man das Firmenangebot mit einem umfassenden Zusatzangebot in den Bereichen des molekularen Engineering und des Hochdurchsatzscreening sowie mit Vollservice bei der Realisierung ganzer Evolutionskampagnen ab, so Tee.

Geistiger Vater der SeSaM-Technologie, wissenschaftlicher Berater und einer der Firmengesellschafter neben der Jacobs University-Beteilugungsgesellschaft JCBS-Holding GmbH ist Prof. Dr. Ulrich Schwaneberg. Der Experte für molekulare Biotechnologie steht heute an der Spitze des Biotechnologie-Lehrstuhls der RWTH Aachen, arbeitete jedoch bis Ende 2008 als Professor of Biochemical Engineering an der Jacobs University. Dort entwickelte er auch zusammen mit Alexander Schenk und anderen Mitarbeitern das SeSaM-Patent. "Als Spin-Off der Jacobs University kann SeSaM-Biotech auf sehr gute internationale Wissenschafts- und Wirtschaftskooperationen zurückgreifen", sagt Schwaneberg. "Ich bin stolz auf unsere junge Firmenleitung, die diese gute Startsituation bereits ausgezeichnet nutzen konnte. SeSaM hat das Potential, sich im Bereich der ,Weißen Biotechnologie' als das führende Verfahren für Biokatalysatoroptimierung durchzusetzen", ist Schwaneberg überzeugt.

KONTAKT

SeSaM-Biotech GmbH
Dr. Alexander Schenk & Dr. Kang Lan Tee
Campus Ring 1 | 28759 Bremen
Tel.: 0421 2003669 | Fax: 0421 2003640
E-Mail: schenk@sesam-biotech.com | tee@sesam-biotech.com

Dr. Kristin Beck | idw
Weitere Informationen:
http://www.sesam-biotech.com
http://www.jacobs-university.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht In Hochleistungs-Mais sind mehr Gene aktiv
19.01.2018 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Warum es für Pflanzen gut sein kann auf Sex zu verzichten
19.01.2018 | Universität Wien

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Maschinelles Lernen im Quantenlabor

Auf dem Weg zum intelligenten Labor präsentieren Physiker der Universitäten Innsbruck und Wien ein lernfähiges Programm, das eigenständig Quantenexperimente entwirft. In ersten Versuchen hat das System selbständig experimentelle Techniken (wieder)entdeckt, die heute in modernen quantenoptischen Labors Standard sind. Dies zeigt, dass Maschinen in Zukunft auch eine kreativ unterstützende Rolle in der Forschung einnehmen könnten.

In unseren Taschen stecken Smartphones, auf den Straßen fahren intelligente Autos, Experimente im Forschungslabor aber werden immer noch ausschließlich von...

Im Focus: Artificial agent designs quantum experiments

On the way to an intelligent laboratory, physicists from Innsbruck and Vienna present an artificial agent that autonomously designs quantum experiments. In initial experiments, the system has independently (re)discovered experimental techniques that are nowadays standard in modern quantum optical laboratories. This shows how machines could play a more creative role in research in the future.

We carry smartphones in our pockets, the streets are dotted with semi-autonomous cars, but in the research laboratory experiments are still being designed by...

Im Focus: Fliegen wird smarter – Kommunikationssystem LYRA im Lufthansa FlyingLab

• Prototypen-Test im Lufthansa FlyingLab
• LYRA Connect ist eine von drei ausgewählten Innovationen
• Bessere Kommunikation zwischen Kabinencrew und Passagieren

Die Zukunft des Fliegens beginnt jetzt: Mehrere Monate haben die Finalisten des Mode- und Technologiewettbewerbs „Telekom Fashion Fusion & Lufthansa FlyingLab“...

Im Focus: Ein Atom dünn: Physiker messen erstmals mechanische Eigenschaften zweidimensionaler Materialien

Die dünnsten heute herstellbaren Materialien haben eine Dicke von einem Atom. Sie zeigen völlig neue Eigenschaften und sind zweidimensional – bisher bekannte Materialien sind dreidimensional aufgebaut. Um sie herstellen und handhaben zu können, liegen sie bislang als Film auf dreidimensionalen Materialien auf. Erstmals ist es Physikern der Universität des Saarlandes um Uwe Hartmann jetzt mit Forschern vom Leibniz-Institut für Neue Materialien gelungen, die mechanischen Eigenschaften von freitragenden Membranen atomar dünner Materialien zu charakterisieren. Die Messungen erfolgten mit dem Rastertunnelmikroskop an Graphen. Ihre Ergebnisse veröffentlichen die Forscher im Fachmagazin Nanoscale.

Zweidimensionale Materialien sind erst seit wenigen Jahren bekannt. Die Wissenschaftler André Geim und Konstantin Novoselov erhielten im Jahr 2010 den...

Im Focus: Forscher entschlüsseln zentrales Reaktionsprinzip von Metalloenzymen

Sogenannte vorverspannte Zustände beschleunigen auch photochemische Reaktionen

Was ermöglicht den schnellen Transfer von Elektronen, beispielsweise in der Photosynthese? Ein interdisziplinäres Forscherteam hat die Funktionsweise wichtiger...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Kongress Meditation und Wissenschaft

19.01.2018 | Veranstaltungen

LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

18.01.2018 | Veranstaltungen

6. Technologie- und Anwendungsdialog am 18. Januar 2018 an der TH Wildau: „Intelligente Logistik“

18.01.2018 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rittal vereinbart mit dem Betriebsrat von RWG Sozialplan - Zukunftsorientierter Dialog führt zur Einigkeit

19.01.2018 | Unternehmensmeldung

Open Science auf offener See

19.01.2018 | Geowissenschaften

Original bleibt Original - Neues Produktschutzverfahren für KFZ-Kennzeichenschilder

19.01.2018 | Informationstechnologie