Synthetische BiologieWarum Ölkonzerne in Bierhefe investieren
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"Wir brauchen bessere Grundorganismen"

Doch der Weg vom Labor-Organismus zum wettbewerbsfähigen Produkt ist weit. »Wir können einiges zusammenfügen, aber es zum Funktionieren zu bringen ist für Firmen wie Amyris und LS9 eine enorme Aufgabe«, sagt Jay Keasling. Ein Problem ist, die Einzeller auch in großen Bioreaktoren arbeiten zu lassen. Deshalb ist der Mikrobensprit von Amyris derzeit schlicht nicht konkurrenzfähig. Die Produktionskosten liegen bei 7,70 Dollar pro Liter – weshalb Amyris sich nun erst einmal auf chemische Grundstoffe konzentriert. In einer 600.000 Liter fassenden Anlage in Brasilien wollen die Kalifornier gemeinsam mit dem Bioethanol-Hersteller Cosan den Stoff Squalen herstellen. Diese organische Verbindung wird in der Kosmetikindustrie zu Salben verarbeitet.

Genetische Firewall
"Escherichia Coli"-Bakterien im Elektronenmikroskop

Klicken Sie auf das Bild, um zu lesen, wie Forscher mit synthetischer DNA dem Kampf gegen Viren aufnehmen.  |  © Wikicommons

Die Schwierigkeiten rühren auch daher, dass die Synthetische Biologie noch längst nicht die exakte Ingenieurwissenschaft ist, die sie werden soll. »Die biologischen Werkzeuge sind immer noch zu primitiv«, sagt Keasling. »Wir brauchen bessere Verfahren, wir brauchen bessere Grundorganismen.«

Diese zu entwickeln scheint aber nur eine Frage der Zeit zu sein. In der 2003 gegründeten Registry of Standard Biological Parts sind inzwischen 7.000 DNA-Bausteine verzeichnet, also die jeweilige genetische Funktion sowie die Abfolge der genetischen Buchstaben A, C, G und T, aus denen sie bestehen. Die Bausteine können bei DNA-Synthese-Firmen wie Geneart oder Blue Heron Biotechnology bestellt werden. Ein genetischer Buchstabe kostet heute etwa 40 US-Cent, ein Bruchteil dessen, was noch in den neunziger Jahren zu bezahlen war. Dem Gentechnik-Unternehmer Craig Venter, Gründer von Synthetic Genomics, gelang es bereits, ein komplettes synthetisch hergestelltes Bakteriengenom in einen anderen Einzeller zu transplantieren. Dieser lebte nach der Zellteilung mit dem neuen Genom weiter.

ZEIT Wissen 6/2012
ZEIT Wissen 6/2012

Dank neuer Hochleistungsrechner lassen sich die hochkomplexen Wechselwirkungen zwischen Genen, Enzymen und anderen Zellbausteinen nun auch analysieren, bevor die Organismen im Labor nachgebaut werden. So konnten Forscher der Stanford University kürzlich den gesamten Stoffwechsel von Mycoplasma genitalium simulieren. Das Bakterium besitzt allerdings das kleinste Genom aller bekannten Lebewesen, ganze 525 Gene stecken darin. Ingenieure von BBN Technologies und dem MIT entwickeln zudem eine biologische Programmiersprache namens Proto. Damit sollen Biologen Genschaltkreise am Rechner so einfach entwerfen und simulieren können, wie Computerprogrammierer neue Software schreiben.

»Der Code des Lebens ist total willkürlich. Wir können die fundamentalen Aspekte des Lebens manipulieren«, frohlockt der US-Genetiker Frederick Blattner angesichts der Fortschritte der Synthetischen Biologie. Die kommenden Jahre werden zeigen, ob diese Euphorie vermessen oder visionär ist.

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Leserkommentare
    • otto_B
    • 23. November 2012 18:44 Uhr

    Daß Mikroben in der chemischen Synthese ein eleganter Weg sein können um von A nach B zu kommen, steht außer Frage.

    Wie das aber bei der Bereitstellung chemisch gebundener Energie "aus nichts" werden könnte - schauen wir mal.
    Dieses "nichts" besteht ja immerhin zumindest aus Kohlendioxid, Wasser und Fläche.
    Die Effizienz könnte ggf. besser sein als bei einem Getreidefeld (?). Aber ob das auch billiger wird?
    Ich laß mich überraschen.

  1. ...wie irgendwelche Superhirne versuchen die Probleme der Menschheit zu lösen :-) Ich hoffe nur, dass es auch funktioniert. Wenn es gelänge Erdöl kostengünstig herzustellen, wäre die größte bevorstehende Krise der gesamten Menschheit auf einen Schlag gelöst.

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    Kohlenwasserstoffhaltige Rest- und Wertstoffe sind Basis für die Herstellung von Ersatzbrennstoffen (Öl und Gas) für BHKW, der bei der thermokatalytischen Verölung anfallende Kohlenstoff ist zusammen mit dem verwendeten Katalysator ein hervorragender Bodenverbesserer.
    Klärschlämme, Spuckstoffe, Gärreste aus Biogasanlagen, Hausmüll, Produktionsabfälle der Lebensmittelindustrie... all dies sind "nachwachsende Rohstoffe"!

    Es gibt diese Technologie, sie ist auch verfügbar...

  2. .. aber produziert Bierhefe nicht schon seit Jahrhunderten Ethanol, ohne dass daran etwas genetisch modifiziert wurde. Wie ist denn sonst, das Bier neben mir entstanden?

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    prost ;-)

    • Pterry
    • 23. November 2012 22:36 Uhr

    aber die Mengen sind zu klein und die Methode nicht effizient, wenn den kleinen Rackern nicht auf die Sprünge geholfen wird.
    Außerdem kann man dann machen, dass sie auch was anderes als Zucker fressen.

    war es nicht mal so das ein Bakterium die Erde sozusagen vollgepumpt hat mit Sauerstoff was uns das Leben ermöglichte wieso schafft dies es nicht auch also Bierhefe

    • Nero11
    • 23. November 2012 19:04 Uhr

    Was mir allerdings nicht gefällt ist diese Überstüztheit und diese Gier nach schnellen Ergenissen anstatt einfach nur vernüftig Forschung zu betreiben.

    Und Aussagen wie die folgende kann ich schon garnicht leiden.

    »Der Code des Lebens ist total willkürlich. Wir können die fundamentalen Aspekte des Lebens manipulieren«

    Hört sich an, als habe da jemand sein Spielzeug gefunden. Etwas mehr Ernsthaftigkeit bitte, ich weiß, dass das ein spannendes Gebiet ist.

    • snoek
    • 23. November 2012 19:06 Uhr
    Antwort auf "Genial..."
  3. prost ;-)

  4. 8. Prost

    Darauf genehmige ich mir erst mal ein Bierhefeprodukt. Prost.

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