Syndustry: fuse – use – produce

Am ersten August-Wochenende konnte die Universitätsstadt Marburg erneut zeigen, dass sie das Herz der synthetischen Biologie in Deutschland ist. Im Rahmen des iGEM-Wettbewerbs für synthetische Biologie hat das Marburger iGEM-Team, wie bereits im Vorjahr, ein großes Zusammentreffen organisiert. Dabei kamen alle 13 deutschen Teams und ein dänisches Team am Wochenende vom 4.-7. August in Marburg zusammen.

Am ersten August-Wochenende konnte die Universitätsstadt Marburg erneut zeigen, dass sie das Herz der synthetischen Biologie in Deutschland ist. Im Rahmen des iGEM-Wettbewerbs für synthetische Biologie hat das Marburger iGEM-Team, wie bereits im Vorjahr, ein großes Zusammentreffen organisiert. Dabei kamen alle 13 deutschen Teams und ein dänisches Team am Wochenende vom 4.-7. August in Marburg zusammen. iGEM ist ein studentischer Wettbewerb im Bereich der Synthetischen Biologie, der seit 2003 vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) und der iGEM Foundation ausgetragen wird.

In Marburg stellten die 100 engagierten Nachwuchswissenschaftler verschiedenster Fachbereiche ihre Projekte vor und konnten ein erstes konstruktives Feedback erhalten. Neben den studentischen Vorträgen gab es Gastvorträge von Prof. Dr. Victor Sourjik über das LOEWE Zentrum für Synthetische Mikrobiologie (SYNMIKRO), von Dr. Wiebke Wlotzka über The International Max Planck Research School for Environmental, Cellular & Molecular Microbiology, Herrn Wolfgang Liprecht, Vertreter der Stadt Marburg, und von Traci Haddock-Angellli, der Abgesandten der iGEM-Hauptstelle in Boston, USA.

Die Veranstaltung wurde überaus positiv aufgenommen und führte unter anderem zu Kollaborationen zwischen den Teams. Eine Vernetzung aller SynBio-interessierten Gruppen innerhalb Deutschlands soll langfristig zu einem angeregten Gedankenaustausch und verantwortungsvoller Forschung führen. Nun werden alle Teams bis Ende Oktober weiter an ihren Projekten arbeiten. Zusammentreffen werden sie wieder am letzten Wochenende im Oktober in Boston, wo der Wettbewerb ausgetragen wird.

Das Projekt des diesjährigen Marburger Teams befasst sich mit dem grundlegenden Thema der Endosymbiose. Endosymbiose bezeichnet den Zustand bei dem der Symbiont in dem Wirtsorganismus lebt, was für beide einen Vorteil generiert. Seit langem gilt Endosymbiose als ein essentieller Schritt in der Evolution von komplexeren Zellen. Die so genannte Endosymbiontentheorie beschreibt die Entwicklung von Organellen in der Zelle, welche zu einem früheren Zeitpunkt der Evolution eigenständige Organismen waren. Diese Organismen wurden demnach von der Zelle aufgenommen und nicht verdaut, sondern zum eigenen Vorteil, beispielsweise zur Produktion von energiereichen Zwischenprodukten genutzt.

In ihrem Projekt „Syndustry: fuse – use – produce“ arbeitet das interdisziplinäre Team der Marburger Universität an artifizieller Endosymbiose. Das bedeutet, dass kleinere Organismen in größere Zellen geschleust werden. Weiterhin wird darüber hinaus für ein dauerhaftes Zusammenleben eine Abhängigkeit beider Organismen zueinander etabliert. Dieses endosymbiontische System soll im Endeffekt dazu genutzt werden, Produktionsprozesse zwischen Wirt und Symbiont nach deren Stärken aufzuteilen, um so die Prozesse zu erleichtern oder erst zu ermöglichen. Weiterhin kann durch photosynthetisch aktive Symbionten eine Reduzierung der Abhängigkeit von Zuckerquellen erreicht werden, was eine finanzielle und ökologische Vergünstigung zur Folge haben würde. Neben dem Wert für die biotechnologische Industrie stellt dieses Projekt auch einen der ersten direkten Nachweise für die Endosymbiontentheorie dar, was dieses Projekt auch wissenschaftlich enorm wertvoll macht.

Weitere Teile des Wettbewerbs fördern eine Auseinandersetzung der Teams mit der Gesellschaft und der Industrie. In diesem Teil des Wettbewerbs setzt sich das Marburger Team mit Landraub („Landgrabbing“) von Unternehmen zur Produktion von höherwertigen Produkten, wie beispielsweise Medikamenten und Treibstoffen auseinander. Dafür wird das diesjährige Team von Synenergene, einer Initiative der europäischen Kommission und dem Rathenau Institut in Holland finanziell und intellektuell unterstützt. Eine ökonomische Analyse verschiedener Faktoren soll die Stärken und Schwächen von biotechnologischen Alternativen aufdecken, um so notwendige Änderungen in der Prozessoptimierung, der gesellschaftlichen Auseinandersetzung mit der Thematik und den ökologischen Aspekten aufzuzeigen. Mit dieser Analyse und einem weiteren direkten Dialog mit Vertretern der Industrie, der akademischen Forschung, der Ethik und der Gesellschaft soll Aufschluss über die möglichen Alternativen geben. Weiterhin steht dieser Projektteil in Verbindung zu der artifiziellen Endosymbiose, um auch dort eine kosteneffiziente Produktion in industriellen Maßstäben garantieren zu können.

Zur Gewährleistung der Sicherheit arbeitet das diesjährige Team mit dem iGEM-Team der Universität Lethbridge zusammen, um eine Datenbank der vorhandenen Sicherheitsmechanismen, so genannte Kill-switches, aufzustellen. Diese sollen verhindern, dass gentechnisch veränderte Organismen, sollten sie freigesetzt werden, überleben. In der Datenbank sollen diese Mechanismen auf ihre Stabilität und Effektivität geprüft werden. Darüber hinaus wird in dieser Zusammenarbeit auch ein neuer, möglichst effektiver Sicherheitsmechanismus entwickelt.

Das iGEM-Team Marburg 2016 wird nach einer intensiven Arbeitsphase im Oktober das Projekt in Boston am MIT vor den über 300 internationalen Teams vorstellen und hofft, die Erfolge der vorherigen Jahre auszubauen.

 

For more information on

SYNMIKRO: http://www.synmikro.de

The International Max Planck Research School for Environmental, Cellular & Molecular Microbiology: http://www.imprs-marburg.de/

iGEM: http://www.igem.org

iGEM Marburg 2016: https://www.facebook.com/igemmarburg/

Synenergene: https://www.synenergene.eu/