Leben ohne Luft und Licht

Mehr als 9000 Forscher bewarben sich beim neu etablierten Europäischen Forschungsrat (European Research Council, ERC) um Finanzierung einer Nachwuchsgruppe, die der Rat gesamteuropäisch ausgeschrieben hatte, um Europas Grundlagenforschung zu stärken.

Es finanziert die eigenständige Forschung junger herausragender Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler für fünf Jahre mit bis zu zwei Millionen Euro. Im Februar hat nun das wissenschaftliche Gremium über die Vergabe entschieden: Nur etwa 300 Vorhaben werden europaweit gefördert, nur etwa 40 in Deutschland, davon vier aus den Lebenswissenschaften. Eins davon ist das Vorhaben von Dr. Lorenz Adrian, Privatdozent und Mitarbeiter im Fachgebiet Technische Biochemie des Instituts für Biotechnologie der TU Berlin, der rund eine Million Euro erhält.

„Wie können Lebewesen in der Tiefsee überleben, ohne Sauerstoff, ohne Licht, unter einem Druck der Hunderte Male höher ist als der Luftdruck an der Oberfläche? Wie schaffen es Bakterien, giftige Stoffe in ungiftige umzuwandeln und daraus Energie zu gewinnen?“, fragt Dr. Lorenz Adrian und erklärt damit die komplizierten Grundzüge seiner Forschung. In der Tiefsee könnte sogar das Leben selbst entstanden sein, wie man heute vermutet.

Bereits während seiner Doktorarbeit, die er an der TU Berlin bei den Professoren Helmut Görisch und Ulrich Szewzyk anfertigte, gelang es ihm, ein streng anaerobes, also ohne Sauerstoff lebendes, Bakterium zu isolieren: Dehalococcoides CBDB1. Es kann Energie aus Chlorbenzolen gewinnen (durch reduktive Dechlorierung) und kann inzwischen überall auf der Welt in Grundwasserleitern und Böden nachgewiesen werden. Die Kultivierung als Reinkultur gelingt derzeit nur drei oder vier Arbeitsgruppen weltweit.

Während seiner Habilitation am Institut für Biotechnologie bei Prof. Dr. Helmut Görisch konnte Adrian zeigen, dass Dehalococcoides CBDB1 auch viele andere Benzole und Dioxine zur Energiegewinnung nutzen kann. Seine Arbeiten wurden an der TU Berlin bereits früh durch das universitätsinterne Forschungsinitiativ-Programm (FIP) unterstützt. Inzwischen hat der Wissenschaftler Kooperationen mit einer Reihe von Arbeitsgruppen in den USA (Cornell University und Georgia Institute of Technology) und in Deutschland (Universität Halle, Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung Leipzig und Max-Planck Institut Berlin) etabliert. Innerhalb dieser Kooperationen war er an der Sequenzierung und Annotation, des Genoms von Dehalococcoides CBDB1 und anderer Stämme beteiligt.

„Daraus wissen wir, dass die Stämme dieses Bakteriums stark auf die At-mung mit halogenierten Schadstoffen spezialisiewrt sind“, sagt Adrian. Damit seien sie in der Lage, toxische Verbindungen wie chlorierte Benzole, Biphenyle oder Dioxine – zu trauriger Berühmtheit gelangt durch die Gift-gaskatastrophe von Seveso vor rund 30 Jahren – in weniger toxische Stoffe umzuwandeln. Inzwischen seien in Tiefseesedimenten ähnliche dieser so genannten „Chloroflexi“ nachgewiesen worden. Diese will Adrian in den nächsten fünf Jahren isolieren und mit den kultivierten Dehalococcoides-Stämmen aus Grundwasserleitern vergleichen. Diese Forschung soll zur Aufklärung der komplexen biochemischen Vorgänge in der Tiefsee beitragen. Dr. Lorenz Adrian wird sein Forschungsvorhaben hauptsächlich im Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung in Leipzig durchführen, mit dem bereits eine fruchtbare Zusammenarbeit besteht.

Weitere Informationen erteilen Ihnen gern:
Prof. Dr. Helmut Görisch, Technische Universität Berlin, Institut für Biotechnologie, Fachgebiet Technische Biochemie, Seestraße13, 13353 Berlin, Tel.: 030 / 314-27581, E-Mail: helmut.goerisch@tu-berlin.de

PD Dr. Lorenz Adrian, Technische Universität Berlin, Institut für Biotechnologie, Fachgebiet Technische Biochemie, Seestraße13, 13353 Berlin, Tel.: 030 / 45 08 02 66 , E-Mail: lorenz.adrian@tu-berlin.de