Das Projekt ?AnoxyGen“ wird neuartige Wirkstoffe von Anaerobiern entschlüsseln und ihre Rolle in der Natur aufkl?ren. Manche davon k?nnten für Mensch, Tier und Umwelt nützlich sein. Christian Hertweck wurde dafür vom Europ?ischen Forschungsrat (Englisch: European Research Council, ERC) mit einem der renommierten ERC Advanced Grants ausgezeichnet. In dem Vorhaben m?chte er die einzigartigen Biosynthesewege und Wirkstoffe anaerober Bakterien erforschen, um ihre Rolle in der Natur besser zu verstehen und sie für medizinische, ?kologische und biotechnologische Anwendungen nutzbar zu machen. Hertweck leitet die Abteilung Biomolekulare Chemie am Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie – Hans-Kn?ll-Institut (Leibniz-HKI) und ist Professor für Naturstoffchemie an der Friedrich-Schiller-Universit?t Jena.

Lange bevor die Fotosynthese freien Sauerstoff in die Welt brachte, war die Erde bereits von zahlreichen Lebewesen bev?lkert. Sauerstoff war für sie lebensbedrohlich und so haben sie v?llig andere Stoffwechselwege entwickelt, als wir sie von Pflanzen, Tieren und uns Menschen kennen. Anaerobe Bakterien haben die Zeiten in speziellen, Sauerstoff-freien Nischen überdauert, manche davon ganz nah bei uns: als wesentlicher Bestandteil des Darmmikrobioms, wo sie von enormer Bedeutung für das Wohlbefinden des Organismus sind. Allerdings k?nnen bestimmte Anaerobier auch lebensbedrohliche Krankheiten wie Tetanus oder Botulismus ausl?sen. Damit haben diese Bakterien einen erheblichen Einfluss auf die Lebensqualit?t auf der Erde und besetzen eine Schlüsselposition in der Umwelt. Ihr spezieller Stoffwechsel macht sie aber auch zu begehrten Werkzeugen in der Biotechnologie.

Das Projekt ?AnoxyGen“ zielt darauf ab, das immense, bisher ungenutzte Biosynthese-Potenzial von Anaerobiern zu erschlie?en. Trotz ihrer im Genom codierten F?higkeit zur Bildung neuartiger Verbindungen, sind die meisten dieser Biosynthese-Gene im Labor inaktiv, sodass die Produkte bisher unentdeckt blieben.

Hertweck und sein Team wollen das nun ?ndern. Mit neu entwickelten Werkzeugen der molekularen und synthetischen Biologie m?chten die Forschenden die noch unbekannten Stoffwechselwege dieser Bakterien entschlüsseln und nutzbar machen. Das Projekt umfasst mehrere Arbeitsbereiche, in denen ein leistungsf?higes Expressionssystem genutzt wird, um neue Wirkstoffe zu identifizieren und zu modifizieren. So kann das Team damit auch die Toxine und Virulenzfaktoren von krankheitserregenden Anaerobiern produzieren und erforschen, ohne dafür gro?e Mengen der Krankheitserreger selbst kultivieren zu müssen.

?Mit dem Projekt m?chten wir neuartige Methoden und Werkzeuge für die wissenschaftliche Gemeinschaft bereitstellen. Wir erhoffen uns von ?AnoxyGen‘ einen gro?en Nutzen, insbesondere für die Medizin, aber auch für die ?kologie und die Biotechnologie“, erkl?rt Hertweck. ?Anaerobe Bakterien sind bisher noch zu wenig erforscht, ihre Stoffwechselvorg?nge bieten aber ein gro?es Potenzial für die Entdeckung neuer Wirkstoffe. Au?erdem k?nnen wir daraus auch neue Erkenntnisse für ihre Rolle als Krankheitserreger gewinnen.“ Hertweck, der für seine gro?e wissenschaftliche Kreativit?t bei der Identifikation neuer Wirkstoffe aus vernachl?ssigten Mikroorganismen bereits mit dem Gottfried-Wilhelm-Leibniz-Preis und dem Ernst-Jung-Preis für Medizin ausgezeichnet wurde, bereichert mit diesem Projekt auch das Exzellenzcluster Balance of the MicroverseExterner Link, das die Bildung und das Gleichgewicht mikrobieller Gemeinschaften erforscht. Anaerobe Bakterien spielten dort bislang noch eine untergeordnete Rolle, auch weil sie methodisch nur schwer zug?nglich waren. Der Forscher m?chte diese Lücke nun schlie?en.

Der ERC Advanced Grant, eine der prestigetr?chtigsten F?rderungen der Europ?ischen Union, würdigt die Exzellenz und die Innovationskraft von Spitzenforschenden. Das Projekt ?AnoxyGen“ von Christian Hertweck wurde aufgrund seiner gro?en Aussichten zur Erweiterung unseres Verst?ndnisses der mikrobiellen Biosynthese und zur Entwicklung neuer biotechnologischer Anwendungen ausgew?hlt. Finanziell komfortabel ausgestattet, nimmt sich der Forscher mit seinem interdisziplin?ren Team dieser Thematik in den n?chsten fünf Jahren an.