Please activate JavaScript!
Please install Adobe Flash Player, click here for download

uni'wissen 01-2013

Produktion von Ethanol durch Organismen, die ihre Energie aus Licht erzeugen, ist aber alles andere als trivial“, unterstreicht Annegret Wilde. Sie befasst sich speziell mit der Problematik, wie die genetische Stabilität der Bakterienkul­ turen unter industriellen Produktionsbedingungen gewährleistet werden kann. Man wisse nicht, wie die Mikroorganismen auf Stress reagieren, wenn zum Beispiel die Temperaturen stark schwanken oder kaum noch Licht durch die dichten Kulturen dringt. Weitere Schwierigkeiten sind Verunreini­ gungen durch andere Organismen und spontane Mutationen, die zu einer geringeren Produktions­ rate führen. „Über künstliche Evolution wollen wir jene Zellen anreichern und charakterisieren, die besonders gut an die Produktionsbedingungen angepasst sind und maximale Ausbeuten an Ethanol, Isopren oder Ethylen liefern.“ Außer- dem arbeiten beide Freiburger Gruppen an der Identifikation so genannter regulatorischer Ele­ mente, die die Leistung der optimierten Stämme verbessern können. Darüber hinaus untersuchen sie Faktoren, die den Ertrag des Endprodukts begrenzen. „Die entscheidende Frage ist, ob die Ethanol­ produktion von Cyanobakterien wirtschaftlich gemacht werden kann“, sagt Wilde. Mit der Alko­ holausbeute aus einer herkömmlichen Hefe­ gärung kann sich die Ausbeute an Ethanol, das mit Licht als Energiequelle erzeugt wurde, nicht messen. Doch die Ethanolproduktion könnte sich Prof. Dr. Annegret Wilde hat Mikrobiologie an der Uni­ versität Sankt Petersburg/ Russland studiert. Danach forschte sie etwa 20 Jahre lang in Berlin, zunächst am Institut für technische Mikro­ biologie in Berlin­Buch und ab 1991 an der Humboldt­ Universität. 1994 wurde sie zum Thema Fotosynthese der Cyanobakterien promo­ viert. Von 1994 bis 1998 war sie als Postdoktorandin an der Humboldt­Universität, ein zweijähriges Stipendium im Rahmen des Programms zur Förderung von Frauen in der Wissenschaft folgte. 2001 wurde die Forscherin wissenschaftliche Assis­ tentin in der Abteilung für Pflanzenbiochemie. Sie wurde 2006 mit einer Arbeit zur Molekularbiologie der Cyanobakterien habilitiert. 2008 wechselte sie auf eine Professur für Mikro­ biologie an die Universität Gießen. 2012 kam Wilde als Professorin für Molekulare Genetik nach Freiburg. Ihre Forschungsschwerpunkte sind die Fotosynthese und Genetik von Cyanobakterien. Foto: privat Zum Weiterlesen Mitschke, J./Georg, J./Scholz, I./Sharma, C. M./Dienst, D./Bantscheff, J./Voß, B./Steglich, C./Wilde, A./Vogel, J./Hess, W. R. (2011): An experimentally anchored map of transcrip­ tional start sites in the model cyanobacterium Synechocystis sp. PCC6803. In: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 108/5, S. 2124–2129. Wilde, A./Dienst, D. (2011): Tools for genetic manipulation of cyanobacteria. In: Peschek, G. A./Obinger, C./Renger, G. (Hrsg.) (2011): Bioenergetic processes of cyanobacteria. Dordrecht, S. 685–703. Robertson, D. E./Jacobson, S. A./Morgan, F./ Berry, D./Church, G. M./Afeyan, N. B. (2011): A new dawn for industrial photosynthesis. In: Photosynthesis Research 107/3, S. 269 –277. dennoch als wirtschaftlich erweisen: Während die Hefegärung das Zusetzen von Zucker ver­ langt, sind die Cyanobakterien genügsam und benötigen nur den Kohlenstoff aus dem CO2. In der Kosten­Nutzen­Schätzung des Projekts schlägt zu Buche, dass der Ressourcenbedarf im Vergleich zu herkömmlichen Biokraftstoffen gering ist. Die Fotobioreaktoren können auf Flächen ohne landwirtschaftlichen Nutzwert aus­ gelegt werden. Die salzresistenten Bakterien­ stämme sind mit Meerwasser zufrieden, verbrauchen also wenig Süßwasser. Das Treib- hausgas CO2, das in die Reaktoren gepumpt wird, ist in der Erdatmosphäre reichlicher vor­ handen, als es der Umwelt zuträglich ist. Und die für die Fotosynthese unerlässliche Lichtenergie liefert die Sonne gratis. Ob der auf drei Jahre angelegte Vorstoß von Annegret Wilde und ihrem Team den Durchbruch zu einer neuen Energiequelle bringt? Die Mikro­ biologin bleibt bei dieser Frage gelassen: „Das wissen wir heute nicht. Ich kann nur sagen: Solange man es nicht versucht hat, kennt man die Antwort darauf nicht.“ Ein­Liter­Reaktoren aus dem Labor: Forscher experimentieren mit Bakterienkulturen im kleinen Maßstab, um den Ethanolertrag zu steigern. Foto: Annegret Wilde 11

Pages