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Zellteilung von Archaeen und eine natürliche Alternative zum industriellen Haber-Bosch-Verfahren: Europäischer Forschungsrat (ERC) fördert Grundlagenforschung zweier Freiburger Wissenschaftler*innen
Der Europäische Forschungsrat (ERC) wird die Mikrobiologin Prof. Dr. Sonja-Verena Albers und den Biochemiker Prof. Dr. Oliver Einsle über fünf Jahre hinweg im Rahmen eines ERC Advanced Grants mit zweieinhalb beziehungsweise rund drei Millionen Euro fördern: Albers ist auf Archaeen spezialisiert und entwickelt Modellsysteme, um die einzelligen Lebewesen auf molekularer Ebene betrachten zu können. Einsle untersucht, wie Pflanzen mithilfe von Enzymen Stickstoff fixieren können und arbeitet damit an einer natürlichen Alternative zum industriellen Haber-Bosch-Verfahren.
Neues Protein für die Zellteilung einer Domäne des Lebens
Archaeen bilden – neben den Bakterien und Eukaryoten (Lebewesen mit Zellkern) – eine der drei Domänen des Lebens. Wie die Zellteilung dieser Mikroorganismen funktioniert und welche Rolle Proteine hierbei spielen, untersuchen Albers und ihr Team im Projekt ARCHCELLORG – Organization of the Archaeal Cell, für das die Mikrobiologin ihren ERC Advanced Grant erhält. Lange Zeit war es schwierig, in Archaeen zellbiologisch zu arbeiten. In den letzten Jahren ist es der Wissenschaft gelungen, immer mehr Tools zu entwickeln, die dies ermöglichen. Diese wird Albers einsetzen, um wichtige Prozesse wie die Zellteilung und die Organisation der archaealen Zelle zu untersuchen. „Kürzlich konnten wir zeigen, dass ganz unerwartete Proteine eine essenzielle Rolle in der Zellteilung von Archaeen spielen. Diese Erkenntnisse eröffnen neue Wege in der Zellbiologie, sodass wir im Bereich der Archaeen methodisch zu den Bakterien und Eukaryoten aufschließen können“, erklärt Albers.
Zukunftsperspektive: Nutzpflanzen, die eigene Nährstoffe produzieren
„Hülsenfrüchte wie Erbsen und Bohnen sind derzeit die einzigen Nutzpflanzen, die Stickstoff aus der Atmosphäre fixieren und sich so diesen Nährstoff selbst zur Verfügung stellen können“, sagt Einsle. „Um diese Fähigkeit perspektivisch auf andere Pflanzen übertragen zu können, arbeiten mein interdisziplinäres Team und ich daran, Enzyme auf molekularer Ebene so zu optimieren, dass sie auch in anderen Organismen funktionsfähig sind.“ Ihre Forschung bündeln die Wissenschaftler*innen im Projekt Harnessing the Catalytic Potential of Nitrogenases – GOFIXIT, das nun mit einem ERC Advanced Grant gefördert wird. Dieses beschreibt einen zweistufigen Ansatz: An erster Stelle stehen Versuche mit nicht sickstofffixierenden Bakterien, die Aufschluss über den grundsätzlichen Stoffwechselweg geben sollen. Sobald diese Bakterien Stickstoff fixieren können, möchten die Forscher*innen damit beginnen, das Vorgehen auf Hefekulturen zu übertragen, die als Modellsysteme für Eukaryoten dienen.
Sonja-Verena Albers hat 2014 den Ruf als Professorin an die Fakultät für Biologie der Universität Freiburg angenommen. Ihre Forschungsschwerpunkte sind: die Assemblierung und Funktion der archaealen Motilitätsstruktur (Archaellum), die Mechanismen der Zellteilung in Archaeen und die Funktion von cyclischen Nukleotiden in Archaeen. 2012 erhielt die Mikrobiologin bereits einen ERC Starting Grant. 2019 folgte ein Momentum grant der Volkswagen Stiftung, mit dessen Fördermitteln Albers die Vorarbeiten für den ERC Advanced Grant realisierte. Albers ist Dekanin der Fakultät für Biologie und Mitglied im Exzellenzcluster CIBSS – Centre for Integrative Biological Signalling Studies und im Zentrum für Biologische Signalstudien (BIOSS) an der Universität Freiburg. 2023 wurde sie von der Amerikanischen Gesellschaft für Mikrobiologie (ASM) zum Fellow gewählt und ist seit 2022 Mitglied der Leopoldina.
Oliver Einsle ist seit 2008 ordentlicher Professor für Biochemie und Direktor des Instituts für Biochemie an der Fakultät für Chemie und Pharmazie der Universität Freiburg. Der Wissenschaftler analysiert die Struktur, Funktion und Biogenese komplexer Enzymsysteme – wobei sein Fokus auf der enzymatischen Aktivierung kleiner Moleküle wie Stickstoff, Lachgas oder Kohlenmonoxid liegt. 2012 unterstützte der ERC die Arbeit von Einsle, der Mitglied im Zentrum für Biologische Signalstudien (BIOSS) der Universität Freiburg und in der Nationalen Akademie der Wissenschaften (Leopoldina) ist, bereits mit einem Starting Grant.
Kontakt
Hochschul- und Wissenschaftskommunikation
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Tel.: 0761/203-4302
kommunikation@zv.uni-freiburg.de
Prof. Dr. Sonja-Verena Albers, Prof. Dr. Oliver Einsle
Patrick Seeger
Patrick Seeger/Universität Freiburg
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten, jedermann
Biologie, Chemie
überregional
Personalia
Deutsch
Prof. Dr. Sonja-Verena Albers, Prof. Dr. Oliver Einsle
Patrick Seeger
Patrick Seeger/Universität Freiburg
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