Algenbiotechnologie

Die molekularbiologischen Innovationen, die die Revolution in der modernen Biologie ausgelöst und damit das Feld der Biotechnologie erst ermöglicht haben, werden das Alltagsleben im 21. Jahrhundert entscheidend bestimmen. Für eine positive Nutzung dieser Technologien wird im Forschungsschwerpunkt Algenbiotechnologie am MCI das biotechnologische Methodenspektrum angewandt, um noch unbekannte Wirkstoffe aus dieser oft noch wenig erforschten Gruppe photosynthetischer Organismen zu identifizieren und für Anwendungen in Medizin, Chemie oder Lebensmittelindustrie nutzbar zu machen. Mikroalgen haben auch das Potential als ideale Produktionsorganismen für die transgene Produktion von komplexen Molekülen zu dienen. Die für diese Anwendung notwendigen Forschungen sind ein weiterer Schwerpunkt des MCI Biotechnologie-Forschungsclusters.

Kontakt
Alexander Trockenbacher
Dr. Alexander Trockenbacher Senior Lecturer +43 512 2070 - 3838

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Molekulare Biotechnologie mit Mikroalgen

Biotechnologie mit transgenen Mikroalgen: Die Grünalge Chlamydomonas reinhardtii dient seit vielen Jahren als Modellorganismus in der Grundlagenforschung. Aufgrund der Einstufung der Alge als sicheren Organismus (GRAS = generally regarded as safe) könnten zukünftig auch biotechnologisch relevante Produkte wie Impfstoffe in dieser Alge produziert werden. Am MCI werden Methoden zur Steigerung der Reproduzierbarkeit und Ausbeute der Transgenexpression optimiert. Als beispielhafte Anwendung wird die Expression von Allergenen für die spezifische Immuntherapie in Chlamydomonas reinhardtii entwickelt.

 

Kultivierung und Aufarbeitung von Mikroalgen

Im Rahmen der Erschließung von Mikroalgen für die biotechnologische Nutzung wird die gesamte Prozesskette von der Kultivierung bis zur Isolierung und Analytik betrachtet. Mikroalgen-Stämme, die durch Wirkstoff-Screenings von Biobanken als vielversprechend identifiziert wurden, werden am MCI systematisch auf ihre optimalen Wachstumsbedingungen untersucht. Diese Forschungsbemühungen sollen zur Entwicklung von sparsamen Photobioreaktoren mit optimalem Licht- und Nährstoffeintrag sowie flexibler Regulation für optimierte Biomasse- bzw. Wirkstoff-Induktion führen. Im Rahmen der Downstream-Prozessoptimierung werden am MCI neue Verfahren für den Mikroalgen-Zellaufschluss bzw. die Wirkstoffextraktion entwickelt.

 

Screening nach neuartigen Inhaltsstoffen

Screening von Biobanken: Mikroalgen sind eine vielfältige Gruppe photosynthetischer Organismen, die aufgrund wertvoller Inhaltsstoffe und ihres kostengünstigen, lichtgetriebenen Wachstums stark in das Zentrum des biotechnologischen Interesses gerückt sind. Am MCI werden bisher noch nicht untersuchte Biobanken wie z.B. eine Sammlung terrestrischer Algen einem Screening unterzogen, um nach neuartigen Wirkstoffen und Produkten für die Pharma-, Kosmetik- und Lebensmittelindustrie zu suchen.

 

Forschungsfelder tabellarisch aufgelistet.

Forschungsfelder im Überblick

  • Griesbeck, C. & Trockenbacher A. (2015). Kompetenzaufbau hochwertige Produkte aus Algen. Biobased Future 4, 21.
  • Griesbeck C. et al. (2006) Chlamydomonas reinhardtii – a protein expression system for pharmaceutical and biotechnological proteins, Molecular Biotechnology 34, 213-224
  • Trockenbacher, A., & Griesbeck, C. (2015). Novel Products from Microalgae. Going Public Special Biotechnologie 2015, 107-108.

  • Griesbeck C. et al. (2006) Chlamydomonas reinhardtii - a protein expression system for biotechnological and pharmaceutical proteins. Life Science Circle, Wien, 2006
  • Griesbeck, C. (2014). Genetisch veränderte Algen als Produktionsorganismen. 7. Bundesalgenstammtisch der DECHEMA, Köthen
  • Griesbeck C., Kirchmayr A., Sizova I. und Hegemann P. (2011) Transgene Expression and Gene Targeting in Chlamydomonas reinhardtii, Congress Proceedings of BIT´s 1st Annual World Congress of Marine Biotechnology
  • Lackner C. und Griesbeck C. (2009) Virale Promotoren zur verbesserten Transgenexpression in Chlamydomonas reinhardtii. In: Baumgartner E. (Herausgeber): 3. Forschungsforum der österreichischen Fachhochschulen, pp 458-459. Kärntner Druck- und Verlagsges.m.b.H., Klagenfurt. ISBN 978-3-853912850
  • Griesbeck C. und Rücker O. (2008) Silencing-defiziente Stämme von Chlamydomonas reinhardtii zur verbesserten Transgenexpression. In: Kastner J. (Herausgeber): 2. Forschungsforum der österreichischen Fachhochschulen, pp 395-399. Shaker Verlag, Aachen. ISBN 978-3-8322-7023-0

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