Helfermoleküle aus der Biogasanlage

Jenaer Wissenschaftler um Dr. Gerald Lackner vom Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie und der Friedrich-Schiller-Universität Jena entdeckten im Schlamm einer Biogasanlage neue Varianten des Coenzyms F420. Diese Helfermoleküle benötigen Mikroben bei der Bildung des Biogases Methan aus CO2 und Wasserstoff, der Methanogenese. Die neuen Coenzym-Varianten blieben bislang unentdeckt und entstanden evolutionär durch eine Art Umleitung des mikrobiellen Stoffwechsels. Dadurch lassen sie sich besonders einfach im Laborbakterium Escherichia coli, einem Arbeitstier der Mikrobiologen, herstellen. Diese Kleinstlebewesen werden damit in die Lage versetzt, die Helfermoleküle für interessante biotechnologische Prozesse zu nutzen. Die Mikroben vollbringen mit Hilfe von F420 anspruchsvolle chemische Umwandlungen, ganz ohne giftige Katalysatoren und Lösemittel. Potenzielle Anwendungen reichen von der Zersetzung von Giftstoffen bis hin zur Synthese von Wirkstoffen, die als Ausgangssubstanzen für Medikamente wie Antibiotika dienen.

Die Forschungsarbeiten wurden in der Nachwuchsgruppe „Synthetische Mikrobiologie“ durchgeführt, die von der Carl-Zeiss-Stiftung und der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert wird.

Originalpublikation:

Braga D, Last D, Hasan M, Guo H, Leichnitz D, Uzum Z, Richter I, Schalk F, Beemelmanns C, Hertweck C, Lackner G (2019) Metabolic pathway rerouting in Paraburkholderia rhizoxinica evolved long-overlooked derivatives of coenzyme F420. ACS Chemical Biology. https://doi.org/10.1021/acschembio.9b00605

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