Heidelberger Studententeam gewinnt renommierten iGEM-Wettbewerb auf dem Gebiet der synthetischen Biologie
6. November 2013
„Weltmeistertitel“ für die Entwicklung einer neuartigen Methode zur biotechnologischen Herstellung von Peptiden
Ein Team Heidelberger Studierender hat die International Genetically Engineered Machine Competition gewonnen und sich damit am 4. November 2013 den „Weltmeistertitel“ des iGEM-Wettbewerbs auf dem Gebiet der synthetischen Biologie gesichert. Die 13 Studentinnen und Studenten der Ruperto Carola überzeugten im Finale dieses renommierten Wettstreits in Boston (USA) mit der Entwicklung einer neuartige Methode zur biotechnologischen Herstellung von Peptiden, um damit Gold aus Abfall zu recyceln. Betreut wurde das Projekt der erfolgreichen Jungforscher von Prof. Dr. Roland Eils, der an der Universität Heidelberg und am Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) bioinformatische Forschungsabteilungen leitet, gemeinsam mit Forschungsgruppenleiterin Dr. Barbara Di Ventura.
Peptide sind kurze, aus Aminosäuren bestehende Eiweiße, auch Proteine genannt. Neben den durch Gene codierten Proteinen existiert in Mikroorganismen eine weitere Gruppe von Peptiden, die vielfältige Funktionen etwa als Antibiotika, Toxine oder Farbstoffe erfüllen. Diese Peptide werden von speziellen Enzymen, den nicht-ribosomalen Peptid-Synthetasen, synthetisiert und können aus einer ungleich höheren Anzahl von Aminosäuren zusammengesetzt werden. Eines dieser Peptide mit der Bezeichnung Delftibactin wird von einem Bakterium produziert, das unter anderem in Goldminen vorkommt. Das Bakterium nutzt Delftibactin, um sich vor toxischen Goldlösungen zu schützen und gelöstes Gold durch einen chemischen Prozess „auszufällen“.
Um dieses natürliche Phänomen nutzbar zu machen, etwa für die Rückgewinnung von Gold aus alten elektronischen Bauteilen, erforschten die Heidelberger Studierenden die biologischen Grundlagen dieses Mechanismus. So gelang es ihnen, Gold mithilfe von natürlichem Delftibactin aus Lösungen auszuwaschen, zum anderen konnten sie die notwendigen Gene aus dem „Goldbakterium“ in Escherichia coli, das universell in der Gentechnik eingesetzte Laborbakterium, übertragen. Das Team erarbeitete außerdem Strategien, wie nicht-ribosomale Peptid-Synthetasen gezielt zur Herstellung von synthetischen Peptiden eingesetzt werden können. Die Laborarbeit wurde durch umfangreiche Öffentlichkeitsarbeit des Teams begleitet.
Mit seinem von Prof. Eils und Dr. Di Ventura betreuten Projekt konnte das Heidelberger Team, das von zahlreichen Sponsoren und der Helmholtz-Initiative Synthetische Biologie unterstützt wurde, die internationalen Juroren des iGEM-Wettbewerbs überzeugen. Zunächst errangen die Studierenden Anfang Oktober in der europäischen Ausscheidung in Lyon eine „Fahrkarte“ zur Endrunde in Boston. Bei dem am Massachusetts Institute of Technology ausgetragenen Finale wurden die Teilnehmer aus Heidelberg mit dem Hauptpreis in der Undergraduate-Sektion ausgezeichnet und erhielten den Preis in der Kategorie „Foundational Advance“. An dem weltweiten iGEM-Wettbewerb hatten sich insgesamt 204 Teams beteiligt. Unter den insgesamt sechs Finalisten – jeweils drei im Bereich Overgraduate und im Bereich Undergraduate – waren drei deutsche Teams vertreten.
