Dem Gehirnjogging auf der Spur

Bei ihrer Forschung arbeitet Vera Meyer vor allem mit dem Schimmelpilz Aspergillus niger. Die Wahl des Studienobjektes erfolgte nicht ohne Grund. „Mit der Jahrtausendwende standen zahlreiche neue molekulare Werkzeuge für die Forschung an Schimmelpilzen zur Verfügung. Außerdem ist seit 2007 das gesamte Erbgut von Aspergillus niger bekannt“, erklärt Meyer. Neben diesen wissenschaftlichen Gründen, fasziniert die Mikrobiologin aber auch die Ästhetik der Pilze: „Sieht man den Schimmel im Bad oder auf Lebensmitteln, erscheint er unansehnlich und unspektakulär. Beobachtet man aber Pilze unter dem Mikroskop, sind sie wunderschön.“ Und tatsächlich: Aus den unscheinbaren flauschigen Pilzkolonien wird mit ausreichender Vergrößerung unter dem Mikroskop ein zartes Gespinst filigran verästelter Strukturen.

„Schöne Formen zu finden, ist inspirierend“

Mit diesem feinen fadenförmigen Netzwerk einzelner Pilzfäden, den Hyphen, haben die Schimmelpilze auch das künstlerische Interesse der Wahlberlinerin geweckt. „Schöne Formen zu finden, ist inspirierend.“ Tonplastiken mit reduzierter Formensprache, und energiegeladene, leuchtend-bunte Bilder, damit beschäftigt sich die 40-jährige in ihrer Freizeit. „Kunst ist essentiell für mein Leben – mein Überleben“, sagt sie von sich selbst. Und damit schließt sich der Kreis. Ob mit Tonplastiken oder mit Aspergillus-Hyphen – beständig ist die Forscherin auf Formensuche. 

Die komplex aufgebauten Gießkannenschimmelpilze – so die deutsche Bezeichnung für Pilze aus der Gruppe Aspergillus – sind wahre Multitalente. Seit hunderten von Jahren wird der japanische Reiswein Sake mit diesen Pilzen fermentiert. Aber auch die moderne Biotech-Industrie nutzt Aspergillus. Zitronensäure wird heute beispielsweise nur noch biotechnologisch hergestellt. 1,6 Millionen Tonnen des Stoffs werden jedes Jahr von A. niger in riesigen Bioreaktoren hergestellt.

Doch die Pilze sind nicht nur nützlich: Wenn sich in schlecht durchlüfteten, feuchten Zimmern schwarzer Schimmel an den Wänden ausbreitet, handelt es sich häufig ebenfalls umAspergillus niger. Die Flecken verunstalten nicht nur die Wände, sie sind auch gesundheitsschädlich. „Viele Aspergillus-Arten verursachen Allergien, einige produzieren auch echte Giftstoffe“, sagt Meyer. Auch im globalen Kontext sind die Pilze problematisch: Weltweit wird ein beträchtlicher Teil der Ernte noch auf dem Feld durch Schimmelpilzbefall vernichtet.

Hyphenbildung scheint stark reguliert zu sein

In ihren Forschungsprojekten konzentriert sich Meyer auf die komplexen Wachstumsvorgänge bei den Pilzen: „Was mich an Hyphenpilzen fasziniert, ist deren Morphologie.“ Die sei vor allem durch das sogenannte polare Wachstum geprägt, bei dem die Hyphen gerichtet in eine bestimmte Richtung wachsen. Immer wieder kommt es vor, dass sich eine der Hyphen verzweigt, dann weiterwächst und später erneut verzweigt. „Das sieht auf den ersten Blick absolut chaotisch aus,unterliegt jedoch zellulären Regulationsmechanismen“, so die Forscherin. In ihren Forschungsprojekten versucht sie, diese Mechanismen aufzuklären, zum Beispiel indem die Funktion einzelner Gene gezielt analysiert wird. Dafür hat sie einen molekularen Schalter entwickelt, mit dem sich die Expression bestimmter Proteine im Pilz gezielt an- und ausschalten lässt. Das Besondere an dem neuen System: Es reagiert besonders schnell und präzise – nur Minuten nachdem es eingeschaltet wurde, beginnt die Neubildung der durch das System kontrollierten Proteine. Die Menge der neu synthetisierten Eiweiße kann dabei fein gesteuert werden. Auf diese Weise können die Forscher sowohl Stoffwechselwege als auch morphologische Regulationsmechanismen, mit denen das äußere Erscheinungsbild der Pilze festgelegt wird, genau charakterisieren. 

Entscheidung für den Mikrokosmos

So lassen sich dann zum Beispiel auch Stellschrauben finden, mit denen die Pilze dazu gebracht werden können, eine optimale Morphologie für biotechnologische Produktionsprozesse einzunehmen oder aber auch größere Mengen eines pilzlichen Produktes herzustellen. Solche Stämme können dann beispielsweise in der Bioindustrie für die Wertstoffproduktion genutzt werden. Aber auch das Wissen um Mechanismen, wie das Wachstum gezielt ausgebremst werden kann, ist wertvoll: Es kann als Ausgangspunkt für die Entwicklung neuer Pflanzenschutzmittel oder Medikamente genutzt werden.

Dass sich Meyer eines Tages mit mikroskopisch kleinen Pilzen beschäftigen würde, war keineswegs von Anfang an klar. Ursprünglich wollte sie Astrophysik studieren: „Ich will wissen, was die Welt im Innersten zusammenhält“ – Goethes Faust hatte sie in der Schule tief beeindruckt - mit dem Studium der Astrophysik hoffte sie, diesem Wunsch am besonders nahe zu kommen. Das Problem: für die Astrophysik gab es jedes Jahr nur eine Handvoll Plätze – wenig Chancen also, einen der begehrten Studienplätze zu ergattern. Schließlich legte sich Meyer noch einmal neu fest: für Biotechnologie. „Ich habe mich dann sozusagen gegen den Makrokosmos und für den Mikrokosmos entschieden“, sagt sie heute. Dem Studium im bulgarischen Sofia und in Berlin folgten Gastaufenthalte am Imperial College in London und der niederländischen Universität Leiden. Von 2008 bis 2011 arbeitete Meyer als Assitenzprofessorin am Institut für Molekulare Mikrobiologie und Biotechnologie der südholländischen Universität. Eine ebenso erfolgreiche wie schöne Zeit: „Da hat alles gestimmt – die Themen, das Team, die internationale Ausrichtung“. Fast nebenher avancierte Meyer dort auch zur Firmengründerin. Gemeinsam mit ihrem ehemaligen Chef, Cees van den Hondel, gründete sie das Biotech-Unternehmen HiTeXacoat, welches auf die Entdeckung antifungaler Substanzen spezialisiert ist.

Auch wenn die Forscherin noch heute als wissenschaftliche Beraterin für das Unternehmen arbeitet, die Wirtschaft konnte sie letztlich nicht locken. „Nichts ist interessanter für mich, als Forschung in einem universitären Umfeld“, so Meyer.

Und ist mit dieser Entscheidung offenbar glücklich. Zum 1. März 2011 hat sie an der TU Berlin das Fachgebiet Angewandte und Molekulare Mikrobiologie übernommen. Für die Arbeit an einer Technischen Universität hat sie sich ganz bewusst entschieden: „Hier kann ich mit anderen Fächergruppen inter- und transdisziplinär arbeiten.Ich glaube nur so kann ich mich dem System Zelle am besten nähern und es verstehen lernen .“ Dass sie dann auch noch in der deutschen Hauptstadt gelandet ist, ist für die Mikrobiologin ein zusätzlicher Bonus: „Berlin ist die Stadt in der ich leben und arbeiten will. Hier bin ich aufgewachsen, mein Herz ist hier.“

biotechnologie.de / Bernd Kaltwaßer

Die Schmetterlinge haben Hanns Hatt zu den Riechrezeptoren gebracht. Als Jugendlicher hatte er eine große Sammlung der bunten Falter aufgebaut, „mehrere Räume voll“, erinnert er sich. „Damals war die Natur noch ein bisschen vielfältiger als heute“. Eine Expertise, die plötzlich gefragt war, denn Hatts Professor, der bekannte Verhaltensforscher Konrad Lorenz, suchte damals einen Assistenten für seinen Kollegen Professor Schneider, der über den Geruchssinn von Schmetterlingen forschte. Dessen Aufgabe: die eingefangenen Tiere bestimmen. „Ich habe viele Wochenenden am MPI Seewiesen verbracht, und den Riechforschern zugeschaut“, erzählt der 63-jährige heute.

Inzwischen ist Hatt als Inhaber des Lehrstuhls für Zellphysiologie an der Ruhr-Universität Bochum selbst ein anerkannter Experte auf dem Gebiet, und wurde für seine Forschung gerade mit dem Communicator-Preis der DFG und dem Forschungspreis der Doktor Robert Pfleger-Stiftung ausgezeichnet.
Hatts Erkenntnisse kommen wissenschaftlich einer kleinen Sensation gleich: zusammen mit seinem Team hat der Professor Riechrezeptoren an allen möglichen Stellen des menschlichen Körpers identifiziert. Fachlich korrekt spricht er deshalb von Chemorezeptoren. Das sind Proteine in den Zellen, die chemische Moleküle erkennen „Der Mensch verfügt über 350 verschiedene Riechrezeptoren“, erklärt der gebürtige Illertissener, „die alle in der Nase sitzen. Etwa ein Drittel dieser Rezeptoren konnten wir aber auch in anderen Körpergeweben finden.“

Riechrezeptoren nicht nur in der Nase

Ihre Aktivierung durch Duftstoffe sind für ihn vergleichbar mit einem Schloss-Schlüssel-System. Riechrezeptoren haben eine Bindetasche für bestimmte Geruchsmoleküle. Passt ein Geruchsmolekül in die Bindetasche, wird der Duftreiz in der Zelle verstärkt, in ein elektrisches Signal umgewandelt und ans Gehirn geleitet. Eben diese Riechrezeptoren konnte Hatt auch an anderen Körperzellen nachweisen. Dort reagieren die Rezeptoren auf Stoffe, die eine molekulare Ähnlichkeit mit den entsprechenden Duftmolekülen haben. „Andere Schlüssel passen auch in das Schloss“, vervollständigt Hatt das Bild. So besitzen beispielsweise Prostatazellen den Veilchenrezeptor aus der Nase und reagieren auf  Veilchengeruch. Da es diesen in der Prostata aber nicht gibt, werden sie dort durch ein Stoffwechselprodukt von Testosteron aktiviert, das eine molekulare Ähnlichkeit aufweist. Und anstatt ein elektrisches Signal an das Gehirn zu senden, wo der Geruch registriert wird, sendet der Prostata-Rezeptor ein chemisches Signal in den Zellkern, der das Zellwachstum hemmt. Eine Erkenntnis, die auch therapeutisch einsetzbar sein könnte.

Den ersten Riechrezeptor außerhalb der Nase fand Hatt allerdings ausgerechnet in den Spermien – ein Chemorezeptor für Maiglöckchengeruch. Mit der Publikation dieser Erkenntnisse habe seine Arbeitsgruppe damals „ein Dogma gebrochen“, sagt Hatt. „Bis vor zehn Jahren war es noch ein anerkannter Fakt, dass Riechrezeptoren ausschließlich in der Nase zu finden sind. Die führenden Nobelpreisträger haben gar keine andere wissenschaftliche Meinung zugelassen“, erzählt Hatt. Er habe die erste Publikation über Riechrezeptoren an menschlichen Spermien nur in die anerkannte Fachpresse bekommen, so der Forscher, weil sie offenbar den redaktionellen Gutachtern für Fortpflanzungsmedizin vorgelegt wurden, und nicht der Sinnesphysiologie, wo die führenden Riechforscher ihren Standpunkt verteidigt hätten. „So kann Wissenschaft auch sein“, meint Hatt. „Aber solche wichtigen Ergebnisse lassen sich nicht auf Dauer unterdrücken.“

Wer jetzt jedoch hofft, von Hatt und seinem 60-köpfigen Team den Rezeptor für seinen Lieblingsduft zu erfahren, wird enttäuscht. „Es funktioniert umgekehrt“, erklärt Hatt. „Wenn wir einen Rezeptoranalysieren wollen, schütten wir hunderte von Düften darauf, um zu sehen, welcher ihn aktiviert. Das dauert Monate – ich würde einiges darum geben, wenn mir eine gute Fee einfach zu jedem Rezeptorden Duft nennen würde.“ Glücklicherweise sind die optischen Testverfahren in kleinen abgeschlossenen Räumen weitgehend geruchlos.

Fußball als Ausgleich

Es gibt wenige Dinge, die Hatt ebenso wichtig sind wie  seine Forschung. Eine davon ist seine Tätigkeit als Präsident der Nordrhein-westfälischen Akademie der Wissenschaften und Künste, die er bekannter machen will: „Dort ist ein großes Potential von Wissen und Kreativität, das von der Politik und der Gesellschaft kaum genutzt wird“, wirbt er. Entspannung findet er, wenn er zusammen mit seiner Frau auf der Terrasse sitzt – „ein gutes Glas Wein in der Hand und die Katze auf dem Schoß“. Und dann gibt es noch einen „heiligen Termin“, wie er sagt: Einmal in der Woche wird in der Unimannschaft Fußball gespielt. Eineinhalb Stunden lang verteilt Hatt im Mittelfeld die Bälle, anschließend werten die Wissenschaftler verschiedener Fachbereiche das Spiel aus – eine verschossene Ecke ist dann wichtiger als jeder Chemorezeptor.

www.biotechnologie.de / Cornelia Kästner

Warzecha hat dabei Moskitos und andere tierische Überträger von Malaria und Borreliose im Visier, um den Ansteckungskreislauf zu unterbrechen. Die Vorteile der pflanzlichen Impfstoff-Fabrik liegen für ihn klar auf der Hand: Das Vakzin wird von den Tieren mit den Blättern oder den Blütennektar genüsslich verzehrt und ist zudem noch günstig herzustellen. 

Die Impfstoff-Herstellung aus Pflanzen ist keineswegs nur eine Zukunftsidee: Ein in Tabakpflanzen hergestellter Impfstoff gegen die Newcastle-Seuche bei Hühnern wurde vor kurzem von der amerikanischen FDA zugelassen, die als eine der weltweit strengsten Arzneimittelbehörden bekannt ist. „In Pflanzen produzierte Impfstoffe sind für Massentierimpfung bestens geeignet. Die herkömmliche Herstellung durch Bakterien ist ein sehr aufwendiger und teurer Prozess,“ erklärt Heribert Warzecha, Professor für Plant Biotechnology and Metabolic Engineering an der Technischen Universität Darmstadt. „Im realen Leben rechnet man in Penny per dose - auch unser Impfstoff soll nur einige Cent kosten.“

Pflanzlich-basierte Impfstoffe gegen Malaria, Malta-Fieber und Borreliose

Warzechas jüngstes Projekt beschäftigt sich mit der Herstellung eines essbaren Impfstoffes gegen Malaria. „Wir planen, Malaria übertragende Moskitos zu ‚immunisieren’. Damit würde auch die Infektionsrate beim Menschen reduziert,“ erklärt der in Wiesbaden geborene Forscher. Das Team um Warzecha spürt nun als Impfstoff geeignete Proteine auf und testet sie auf ihre Wirksamkeit. Die lästigen Quälgeister sollen diese dann über den zuckerreichen Blütennektar oder Pflanzensäfte zu sich nehmen. Denn Moskitos trinken nicht nur Blut, sondern laben sich auch an Pflanzen. Die Bill & Melinda Gates Stiftung, die kreative Ideen und neue Ansätze zur Bewältigung von Gesundheitsproblemen in Entwicklungsländern unterstützt, fördern dieses Projekt mit 100.000 US-Dollar.

Doch Malaria ist nicht die einzige Krankheit, bei der sich eine Impfung über wirkstoffproduzierende Pflanzen anbieten würde. So beschäftigt sich der 42-jährige Pharmazeut auch mit dem Malta-Fieber, das von Bakterien übertragen wird und sowohl Menschen als auch argentinische Rinder befällt. „Die Folgen sind nicht zu unterschätzen: Malta-Fieber kann zur Beeinträchtigung vieler Organe wie dem Herzen, Niere und Leber führen,“ erklärt Warzecha. Als potenziellen Impfstoff haben die Wissenschaftler zwei Proteine mit den Namen OMP16 und OMP19 im Visier, deren genetische Bauanleitung zunächst in Tabakpflanzen eingebracht werden. In einem zweiten Schritt werden die Tabakblätter den Versuchstieren vorgelegt. Wenn es gelingt, das Malta-Fieber bei Rindern zu kontrollieren, hätten die Forscher nicht nur argentinische Rinderzüchter vor Verdienstausfällen bewahrt, sondern auch den Menschen einen Dienst getan, auf die der Erreger von den Wiederkäuern überspringen kann.

Forschungsergebnisse sollen Allgemeinheit zugute kommen

Warzecha und sein Team forschen auch an einer dritten Geißel der Menschheit, der Borreliose. Borreliose ist eine durch Zecken zwischen Mäusen weitergegebene Infektionskrankheit, die auch für den Menschen gefährlich sein kann. Hier sind die Arbeiten schon weit gediehen. „Wir machen momentan das Feintuning und arbeiten daran, ausreichende Mengen an Impfstoff in den Tabakpflanzen herzustellen“, so Warzecha. Der Forscher sieht großes Potenzial in diesem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Projekt. In Zusammenarbeit mit Kollegen aus den USA beginnen die Darmstädter in Kürze damit, wilde Mäuse mit den gentechnisch veränderten Tabakpflanzen zu füttern.

„Sehr wichtig ist mir, dass die gentechnisch veränderten Tabakpflanzen nicht freigesetzt werden,“ betont Warzecha, der in Mainz Pharmazie studierte und promovierte. „Schließlich handelt es sich um Arzneistoffe, die – wenn auf normalen Felder ausgebracht – zur Verwechslung führen könnten.“ Warzechas Forschung findet demnach ausschließlich in den vier Wänden des Gewächshauses statt.

An die Vermarktung seiner Ergebnisse will der Familienvater indes nicht denken. „Ich bin Forscher mit Leib und Seele und würde nie Patente auf Forschungsergebnisse anmelden, die Menschen in Entwicklungsländern helfen können. Meine Forschungsergebnisse sollten besser der Allgemeinheit zur Verfügung stehen,“ so Warzecha, der auch zwei Jahre lang als Nachwuchswissenschaftler beim Pflanzenimpfstoff-Pionier Charlie Arntzen an der Cornell Universität (USA) gearbeitet hat.

www.biotechnologie.de / Andrea van Bergen

Eine selbst gebaute „Optische Pinzette“ hilft dabei, die Bewegungen der Eiweißmoleküle im Nanometer-Maßstab sichtbar zu machen. Kürzlich wurde der 39-jährige Biophysiker für seine Grundlagenforschung mit einem ERC Starting Grant des Europäischen Forschungsrats ausgezeichnet.
 Schon während seiner Doktorarbeit auf dem Gebiet der Polymer-Physik an der Universität Konstanz liebäugelte Erik Schäffer mit der Biologie: „Auf Tagungen bemerkte ich, dass es spannende Überlappungen zwischen beiden Bereichen gibt“, erinnert sich der Wissenschaftler. Während seiner Zeit als Postdoc am Max-Planck-Institut für Molekulare Zellbiologie und Genetik in Dresden kam der Physiker dann direkt mit der Biologie in Kontakt und lernte dort die Molekularbiologie von der Pike auf kennen.

Proteinfüßchen mit acht Nanometern Schrittlänge

Das Forschungsthema Motorproteine fasziniert den in Stuttgart geborenen Wissenschaftler jeden Tag aufs Neue. „Diese mobilen Eiweißstrukturen übernehmen vielfältigste Aufgaben im Körper“, sagt er. Schäffers Team in Dresden beschäftigt sich insbesondere mit dem Proteinkomplex Kinesin. „Das sind winzige Transporter, die biologische Lasten vom Zellkern in Nervenendigungen befördern—auf molekularbiologischem Niveau ist das mit einer Marathonstrecke vergleichbar, “ betont der Juniorgruppenleiter. 

Um längere Transportwege zurückzulegen teilen sich mehrere Kinesin-Moleküle den Weg: Jeden Mikrometer—das entspricht dem fünfzigstel Durchmesser eines Haares—übernimmt ein neues Kinesin das Frachtgut. Das Kinesin-Molekül hat zwei Füßchen und kann damit eine Schrittlänge von acht Nanometern, also acht Millionstel Millimeter, hinlegen.  Diese Schrittgröße spiegelt exakt die Struktureinheit eines Mikrotubulus wieder, dem Bestandteil des Zytoskeletts, das den Kinesinen als Schiene dient. Diese unvorstellbar kleine Strecke und die winzigen Motorkräfte—in etwa ein Milliardstel der Gewichtskraft eines Briefes—messen die Forscher mit einer selbstgebauten Apparatur. Sie nennen sie „Optische Pinzette“. Für ihre Vermessungen im Zwergen-Maßstab müssen die Forscher sogar den Raum verlassen, da allein die Wärmeabstrahlung des Körpers die empfindlichen Versuche stören kann.

Reibung der Minimotoren vermessen

Die bisherigen Ergebnisse der zehnköpfigen Arbeitsgruppe können sich international sehen lassen.  Eine Veröffentlichung im Fachjournal Science (2009, Bd. 325, S.870) über die Reibung der Motorproteine brachte den Dresdnern das Renommee, das auch manche Türen für den mit 1,5 Millionen Euro dotierten ERC Starting Grant öffnete. Schäffer hat seinen eingeschlagenen Lebensweg als Wissenschaftler noch nie bereut und an Ideen für die Zukunft mangelt es auch nicht. Viele Fragen stehen auf der „To-Do-Liste“: Wie schnell ist der Kinesin-Motor? Welche Maximalkraft besitzt er und wie groß ist die Reibung zwischen Motor und der Mikrotubulus-Schiene? Man darf gespannt sein, welche Ergebnisse aus dem Dresdner Motorprotein-Labor demnächst für Aufsehen sorgen werden.  

www.biotechnologie.de / Andrea van Bergen

Die 36-jährige Biologin ist von der praktischen Bedeutung ihrer Arbeit überzeugt. „Die Sommer werden immer heißer und trockener, da ist es kein Wunder, dass die Stressresistenz in der Züchtungsforschung eine immer größere Rolle spielt.“ Das sieht die Alexander von Humboldt-Stiftung ähnlich und fördert deshalb die Forschung der Molekularbiologin an der Universität Potsdam für die nächsten fünf Jahre mit dem Sofja Kovalevskaja-Preis. Mit dem Preisgeld von rund 1,5 Millionen Euro finanziert Bäurle ihre neue Arbeitsgruppe. Mit ihren vier Mitarbeitern experimentiert sie an der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana). Der krautige Kreuzblütler ist das „Haustier der Pflanzengenetiker“, erklärt Bäurle. Die Pflanze ist zwar landwirtschaftlich unbedeutend, hat sich aber über Jahrzehnte als Modellorganismus in der Genetik etabliert. Die Forscherin betont: „Unsere langfristige Perspektive sind ganz klar stressresistente Nutzpflanzen.“

Pflanze erinnert sich an Kälteperiode

Viele Zuhörer würden die Stirn runzeln wenn sie vom Gedächtnis der Pflanzen erzähle, sagt Bäurle. „Doch auch ohne Nervensystem haben Pflanzen einen Mechanismus, der ähnlich wie ein Gedächtnis funktioniert, über den man aber eben noch sehr wenig weiß.“ Für ihren Postdoc ging Bäurle an das John Innes Centre im englischen Norwich. Ihr Forschungsschwerpunkt dort: die Vernalisation. Viele ein- und zweijährige Pflanzenarten blühen erst, nachdem sie eine andauernde Periode mit niedrigen Temperaturen durchlebt haben. Das verhindert, dass die Pflanzen bereits vor Wintereinbruch zu blühen beginnen. „Das ist ein klassisches Beispiel dafür, dass eine Pflanze eine Art Gedächtnis hat, denn das Ende des Winters und der Beginn der Blühphase können Monate auseinander liegen“, so Bäurle.

Mit ihrem Team verfolgt sie nun gleich mehrere Ansätze, um herauszufinden, warum bestimmte Pflanzen ein besseres Gedächtnis haben als andere und sich so besser an wiederkehrenden Umweltstress anpassen können. Ihre Hypothese ist, dass epigenetische Prozesse eine bedeutende Rolle spielen. Also Prozesse, die dieExpression von Genen über Generationen hinweg verändern können, ohne die DNA-Sequenz zu modifizieren. „Bei unserem Modellorganismus sind wir in der glücklichen Lage, dass es für jedes bekannte Gen eine Mutante gibt, die man praktisch aus der Schublade ziehen kann“, sagt Bäurle. Derzeit sucht sie nach Mutanten, die schneller vergessen, dass sie Hitzestress ausgesetzt waren. So hofft sie, Regulatoren des Gedächtnisses zu finden, deren Funktion sie dann auf molekularer Ebene weiter erforschen wird. Gleichzeitig sucht sie mit ihrem Team aber auch nach bisher unbekannten Genen, die beim Gedächtnis der Pflanzen eine Rolle spielen könnten.

So flexibel Pflanzen auf Umweltbedingungen reagieren, so flexibel zeigt sich auch Isabel Bäurle in ihrer Forschung. Alte Annahmen werden ohne Reue über Bord geworfen, wenn sie sich als nicht mehr adäquat erweisen. Auch ihr Werdegang als Forscherin zeugt von dieser Flexibilität. Ihr Studium begann sie mit Deutsch und Französisch, wandte sich dann aber denjenigen Fächern zu, für die sie sich schon in der Schule am meisten begeistern konnte: Biologie und Chemie. Später war sie ein Jahr als Erasmus-Studentin in Italien. „Mich reizte einfach die Möglichkeit, eine neue Sprache zu lernen“, erinnert sie sich. Als sie allerdings merkte, dass sie dort wissenschaftlich unterfordert war, suchte sie sich kurzerhand einen Platz zur Mitarbeit in einem Labor. Ein kleine Kurskorrektur, die gleichzeitig entscheidend war: „Ich denke, damals bei der Laborarbeit habe ich den Reiz am Forschen entdeckt.“ Ihre Doktorarbeit führte sie in der Welt der Pflanzengenetik, mit Stationen in Tübingen und Freiburg.Vom britischen Norwich nach Potsdam

Als Kovalevskaja-Preisträgerin 2010 ergab sich nun für Isabel Bäurle die Möglichkeit, von Großbritannien aus mit ihrem Forschungsprojekt an einer deutschen Forschungseinrichtung ihrer Wahl anzudocken. Potsdam ist für sie eine junge, dynamische Uni und auch durch das  nahe Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie in Potsdam-Golm besonders attraktiv. „Aber ich will nicht verschweigen, dass es auch einen privaten Grund für die Ortswahl gab“, sagt sie und lacht. Ihr Mann  hat Anfang dieses Jahres eine Professur für Genetik an der Universität Potsdam angenommen. Gemeinsam mit ihrer Tochter ist Bäurle vor wenigen Monaten nach Potsdam gezogen. Richtungswechsel stehen in dieser Hinsicht jetzt erst einmal nicht an.

www.biotechnologie.de / Ute Zauft

Entwicklungsgeschichtlich ist es nicht allzu lange her: Mit Speeren bewaffnet laufen Menschen über die Steppe, erlegen Mammuts und verzehren sie in einem großen Schlachtfest. „Für die heutige Generation Schreibtischtäter ist diese energiehaltige Nahrung nicht mehr optimal“, sagt Joachim Schmitt, Professor für die Technologie pflanzlicher Lebensmittel an der Hochschule Fulda. „Wir benötigen viel mehr Lebensmittel, die energiearm sind und die Konzentration fördern.“

Functional Food ist Schmitts Lieblingsthema. Seinen ersten Kontakt mit maßgeschneiderten Lebensmitteln hatte der studierte Biologe als Koordinator von Forschungsprojekten beim Babynahrungs-Spezialisten Milupa. „Die Stoffe in der Muttermilch haben einfach phantastische Funktionen. Wir haben damals die noch recht unbekannten Kohlenhydrate genauer unter die Lupe genommen,“ erinnert sich Schmitt „und mehrere hundert verschiedene Oligosaccharidstrukturen darin festgestellt.“

Die Wissenschaftler fanden zudem heraus, dass spezielle Zuckermoleküle die Ansiedlung von erwünschten Bifidobakterien im Darm fördern und gleichzeitig die weniger willkommenen E.coli-Bakterien hemmen. Weitere Untersuchungen ließen vermuten, dass bereits mit der Muttermilch die Grundlage für eine gesunde Entwicklung bis ins Erwachsenenalter gelegt werden könnte. „Meine Erkenntnis aus dieser Arbeit war, dass wir nicht nur essen, um uns zu ernähren: Die Nahrung hat auch Langzeitfolgen für unsere Gesundheit,“ resümiert der in der Nähe von Aschaffenburg geborene Professor.

Maßgeschneidertes Fast Food für optimale Ernährung

Das Geheimnis gesunder Ernährung ist keins: Wer nicht raucht und täglich frisches Obst und Gemüse isst, macht es richtig. „Doch das ständige Predigen hat bislang nicht zum Erfolg auf allen Ebenen geführt,“ sagt Schmitt.

Geprägt von seiner Zeit als „New Product Manager“ bei „The Lorenz Snack World“ verfolgt Schmitt nun das Ziel, gesundes Fast Food für Menschen mit sitzender Haupttätigkeit zu entwickeln. „Die Snacks müssen einen hohen Ballaststoffgehalt aufweisen, optimierte Vitamine aufweisen und wenig Energie besitzen. Und natürlich müssen sie gut schmecken,“ fügt Schmitt hinzu und quittiert dies mit lautem Lachen. Seine Kontakte zur Lebensmittelindustrie und die guten Bedingungen an der Hochschule Fulda sind optimaler Nährboden für sein Projekt. „Die Amerikaner machen uns das bereits vor. Auf dem Speiseplan von Herzkranken stehen beispielsweise Heart Healthy Pizzas,“ sagt der 54-Jährige.

Politikberatung für den Bundestag

Schmitts Karriere weist ungewöhnlich viele Stationen auf. Nach seiner Diplomarbeit bei Boehringer Mannheim, anschließender Dissertation und Lehrtätigkeit in der Biotechnologie an der Universität Würzburg war Schmitt fünf Jahre lang Wissenschaftlicher Mitarbeiter des „Büros für Technikfolgenabschätzung beim Deutschen Bundestag“. Mit natur- und gesellschaftswissenschaftlichen Kollegen hat er Expertisen angefertigt zu Themen wie „Hochleistungspflanzen für die dritte Welt zur Hungerbekämpfung“ oder „Genetische Datenspeicherung – der Gläserne Mensch“.

Den Studenten an der Hochschule Fulda stehen mit dem neuen Professor interessante Zeiten bevor: Schmitts erstes Semester als Hochschulprofessor hat gerade begonnen. Seine vorrangigen Aufgaben sind nun, sich in der Hochschulumgebung einzurichten und die ersten Vorlesungen zu gestalten. „Ich freue mich auf meine neue Aufgabe, auf meine neuen Studenten und kann es kaum erwarten, mit ihnen zusammen innovative Snacks zu entwickeln.“ 

www.biotechnologie.de / Andrea van Bergen