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TU Berlin

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Lehre & Studium

Ein „Joystick“ für Bakterien

Freitag, 16. Mai 2014

Berliner Studierende starten in einem Wettbewerb für synthetische Biologie

Saba Nojoumi, Fabian Schildhauer und Rune Höper gehören zum Berliner iGEM-Team und können in einem Labor an der TU Berlin arbeiten
Lupe

Es wirkt wie ein Spiel – und das ist es auch: E.-coli-Bakterien, die von einem Magnetfeld gesteuert gezielt über ein Medium flitzen …..? Genau solche so genannten „remote controlled bacteria“ oder „bacteria-based nanorobots“ wollen Saba Nojoumi, Fabian Schildhauer und Johann Bauerfeind zusammen mit ihrem interdisziplinärem Team aus Studierenden der TU Berlin, der FU Berlin und der HTW Berlin herstellen.

Angeregt zu diesem Projekt in der Synthetischen Biologie wurden sie durch den internationalen iGEM-Wettbewerb (International Genetically Engineered Machines). Dieser erste und einzige Wettbewerb auf dem Gebiet der Synthetischen Biologie wurde ursprünglich vom MIT in Boston initiiert und ist heute Non-Profit-Stiftung, die sich der Förderung des wissenschaftlichen Arbeitens von Studierenden widmet. Jährlich sind Studierendenteams aus aller Welt eingeladen, sechs Monate lang ein eigenes Projekt innerhalb der Synthetischen Biologie zu verfolgen. Die interdisziplinären Teams müssen ihr Projekt, ihre Finanzierung, ihre Koordinierung und Präsentation komplett eigenverantwortlich organisieren – einschließlich der Reise nach Boston, wo der Wettbewerb entschieden wird. 229 Teams haben sich 2014 beworben – allein 66 aus Europa. Alle, denen Aufbau und Finanzierung ihres Projektes gelingen, kommen in die Wertung, die eine internationale Jury vornimmt. Ein interdisziplinäres und hochschulübergreifendes Team aus Berlin ist erstmalig dabei. Es wird von der Arbeitsgruppe von Professor Budisa an der TU Berlin gecoacht und hat an seinem Fachgebiet auch Labor-Räumlichkeiten.

Die Synthetische Biologie ist eine Wissenschaft im Grenzbereich zwischen Molekularbiologie, Chemie und Ingenieurwissenschaften mit dem Ziel, lebende Zellen mit ganz neuen Funktionen auszustatten – synthetisches Leben nach dem Lego-Baukastenprinzip. Fertige DNA-Bausteine, sogenannte Biobricks, werden so zusammengesetzt, dass sie ganz neue Funktionen codieren und neue Lösungsansätze für konkrete Problemstellungen ermöglichen. Befindet sich diese Wissenschaft im Moment noch im Stadium der Grundlagenforschung, setzen viele Wissenschaftler große Erwartungen in sie, um zum Beispiel Organismen zu züchten, die gezielt Wirkstoffe in großen Mengen produzieren oder giftige Stoffe abbauen.

Die Berliner verfolgen einen ehrgeizigen Plan: „Wir wollen einen bestimmten E.-coli-Stamm so verändern, dass er in seinem Inneren große Mengen an Eisen-Nanopartikeln synthetisiert und dadurch mit einem Magnetfeld gesteuert werden kann“, so Johann Bauerfeind, der wie Fabian Schildhauer an der HTW Berlin studiert.

Dazu verwenden sie einen bestimmten probiotischen E.-coli-Stamm, der bereits von Natur aus über leistungsfähige Eisenaufnahmewege verfügt. Diesem Stamm soll dann ein Plasmid mit Biobricks eingesetzt werden, die humane Ferritine (Eisenspeicherproteine) codieren. Diese humanen Eisenspeicherproteine können wesentlich mehr und saubereres Eisen speichern als vergleichbare bakterielle Ferritine. Gelingt es, den Eisenhaushalt dieser Bakterien so zu verändern, dass sie große Mengen an Eisen-Nanopartikeln produzieren, sollte es möglich sein, dass ein angelegtes Magnetfeld die Bakterien bewegt. „Zumindest hoffen wir, dass man mit einem schnell wechselnden Magnetfeld dann eine gezielte Lyse der Bakterien nachweisen könnte“, so TU-Studentin Saba Nojoumi.

15 Studierende aus den unterschiedlichsten Fachbereichen der drei Hochschulen gehören zu dem Kernteam. „Seit Beginn meines Studiums wollte ich gerne mal ein eigenes Projekt auf die Beine stellen“, freut sich Initiator und Ideengeber Johann Bauerfeind, dessen Bachelor-Arbeit von Prof. Budisa an der TU Berlin betreut wurde. „Ohne Sponsoren innerhalb und außerhalb der Hochschule ist das Projekt allerdings kaum zu stemmen. Wir sind deshalb immer noch dringend auf der Suche nach weiteren Sponsoren, denn Laborbedarf ist teuer und auch die Reise nach Boston für alle Teammitglieder muss finanziert werden“, so Bauerfeind.

Katharina Jung "TU intern" Mai 2014

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