Hochleistungsbakterium für die weiße Biotechnologie

Das europäische Verbundprojekt „PSYSMO“ soll helfen, die biotechnologischen Möglichkeiten des Bakteriums Pseudomonas putida in Zukunft möglichst vollständig auszunutzen. Um das zu erreichen, wollen Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung den Stoffwechsel des Bodenbakteriums bis ins kleinste Detail aufklären. Dabei werden sie nicht nur umfangreiche Genom-Daten sammeln, sondern daraus auch systembiologische Computermodelle entwickeln. Das Auftakttreffen der beteiligten europäischen Forschergruppen findet heute und morgen in Braunschweig statt.

Vitor Martins dos Santos, Koordinator des Verbundprojekts ist zuversichtlich: „Wenn wir die richtigen Schalter im Stoffwechselweg kennen, ist mit unseren Optimierungsstrategien ein Quantensprung möglich.“ Am Anfang des Projekts steht zunächst die Datengewinnung, gefolgt von der Entwicklung mathematischer Modelle. Die theoretische Arbeit wird Hand in Hand mit der Forschung im Labor gehen, bis es letztlich zur biotechnologischen Anwendung kommt: die Bakterien sollen in Tausenden Litern Kulturbrühe schnell und zuverlässig Substanzen nach den Vorgaben der Forscher produzieren. Gleich zwei Braunschweiger Forschergruppen des HZI kooperieren in diesem umfangreichen Projekt mit insgesamt 15 weiteren Partnern aus Deutschland, Spanien und Großbritannien.

Das stäbchenförmige Bakterium Pseudomonas putida ist sehr widerstandsfähig. Kooperationspartner Kenneth Timmis gibt Beispiele: „Es ist besonders tolerant gegenüber Stressfaktoren: einem niedrigem pH-Wert, niedrigen Temperaturen und verschiedenen Chemikalien, wie etwa Lösungsmitteln.“ Bei der biotechnologischen Produktion werden die äußeren Bedingungen möglichst stabil gehalten, trotzdem geraten die Mikroorganismen unter Stress. Viele der Stressfaktoren sind noch unbekannt, wirken sich jedoch erheblich auf die Produktion aus. Nach Abschluss des Projekts sollen die Lücken geschlossen sein und das Bodenbakterium dank der neu gewonnen Erkenntnisse eine Vorreiterrolle in der weißen Biotechnologie und im Umweltschutz übernehmen. Vitor Martins dos Santos freut sich auf die Studien: „Wir werden für Arbeiten mit Pseudomonas putida völlig neue Maßstäbe setzen können.“

Hintergrundinformationen
Der Projektname „PSYSMO“ nimmt Bezug auf das vom BMBF koordinierte Förderprogramm SysMO – Systembiologie an Mikroorganismen. Elf Studien werden vom BMBF für die Dauer von zunächst 3 Jahren gefördert. Das Braunschweiger Projekt ist das größte unter ihnen und erhält eine Summe von mehr als 1,1 Millionen Euro.