Hunderte neue Enzyme entdeckt
Mikroorganismen, insbesondere Bakterien, repräsentieren einen großen Anteil der genetischen Vielfalt der Erde. Doch Wissenschaftler können die meisten dieser Mikroorganismen nicht unter Laborbedingungen züchten, weshalb die Verfügbarkeit der von ihnen produzierten Enzyme (biologische Katalysatoren, die verschiedenste Reaktionen beschleunigen) begrenzt ist. Das EU-finanzierte Projekt "Marine metagenomics for new biotechnological applications" (MAMBA) war darauf ausgerichtet, eine neue Art, auf die nach Mikroorganismen und nützlicher Enzymaktivität gesucht werden kann, zu entwickeln und anzuwenden. Zu Beginn des Projekts wurde erfolgreich eine Hochdurchsatz-Methode entwickelt. Proben wurden an verschiedenen extremen Meeresorten entnommen und verwendet, um "Expressionsbibliotheken" zu erstellen – eine verbreitete Methode, um nach allen exprimierten Genen in einer bestimmten Probe von Mikroorganismen zu suchen. Diese Bibliotheken wurden dann direkt nach Enzymaktivität von spezifischen Enzymzielen durchsucht, die als Substrate bekannt sind. Mit diesem neuartigen Ansatz wurden mehr als 1.100 potenzielle neue Enzyme ermittelt, von denen 600 für ausführlichere Untersuchungen ausgewählt wurden. Die Hälfte davon wurde für weitere Erforschung isoliert, und mehr als 40 neue Enzymstrukturen wurden erkannt. Diese Zahlen bedeuten, dass die MAMBA-Forscher die Anzahl der bekannten Enzyme, die bei extremen Temperaturen, hohem Salzgehalt und hohen pH-Werten aktiv sind, effektiv verdoppelt haben. Die Protokolle und die Screening-Plattform des Projekts wurden kommerzialisiert, und mehrere der ermittelten Enzyme wurden für die kommerzielle Entwicklung vorgemerkt. Die Erkundung der gesamten marinen Biodiversität befindet sich noch in einer frühen Phase, doch ein wichtiger Schritt zum Erkennen des Potenzials der mikrobischen Vielfalt wurde gemacht.
