Forschung

Produktion von Biopolymeren in transgenen Pflanzen

Grüne Gentechnik kann das Spektrum pflanzenbasierter Biomaterialien stark erweitern, weil sie es ermöglicht, Biosynthesewege für Inhaltsstoffe aus anderen Organismen, die schwer oder nur mit höheren Kosten kultiviert werden können, in Kulturpflanzen einzubringen. Wir haben in Kooperation mit vielen interdisziplinären Partnern das Biopolymer Cyanophycin aus Cyanobakterien in Tabak, Kartoffel und Erbse mit bis zu 9,4 % der Trockenmasse produziert, die biologische Sicherheit der Pflanzen in Feldversuchen analysiert und ein einfaches Isolationsverfahren entwickelt. Cyanophycin kann sowohl als Ersatz für Erdölprodukte als auch zur Anreicherung von Futtermitteln mit Arginin-Aspartat-Dipeptiden genutzt werden. Um die Dipeptide zur Futtermittelergänzung zur Verfügung zu stellen, entwickeln wir zurzeit den Stoffwechselweg in Pflanzen weiter, um Cyanophycin bereits in der Pflanze oder in Pflanzenextrakten zu Dipeptiden abzubauen, so dass diese direkt verfüttert werden können ohne das eine Aufreinigung notwendig ist.

Pflanzen als alternative Produktionsplattform für pharmazeutische Proteine - „Plant Made Pharmaceuticals"

Pflanzliche Produktionssysteme benötigen im Vergleich zu tierischen Zellkultursystemen einen geringeren Prozessaufwand mit geringeren Kosten, haben teilweise erhöhte Immunogenität, beinhalten keine humanen Pathogene, können aber im Gegensatz zu Bakterien notwendige Modifikationen von Proteinen durchführen. In Pflanzensamen sind Proteine ohne Kühlung langfristig lagerbar und eine orale Applikation von Medikamenten wird erleichtert. Die Downstream-Prozesse können erheblich vereinfacht und abgekürzt werden. In der Agrobiotechnologie werden verschiedene rekombinante Impfstoffe und therapeutische Proteine für die Anwendung in der Veterinärmedizin, aber auch zur Bekämpfung von Schadnagern in Kartoffelknollen,  Erbse- oder Tabakpflanzen und deren Samen hergestellt und ihre Wirkung auf das Tier in Kooperation mit verschiedenen Partnern getestet.