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 'Fix Me Another Marguerite!'
23.06.2017 | Universität Regensburg

nachricht Schimpansen belohnen Gefälligkeiten
23.06.2017 | Max-Planck-Institut für Mathematik in den Naturwissenschaften (MPIMIS)

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: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften