Reduktion des CO₂-Gehalts in der Atmosphäre
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Bezahlbare Medikamente
Unser Ziel ist es, neue bioaktive Verbindungen zu entdecken und gleichzeitig nachhaltige sowie wirtschaftlich tragfähige Produktionswege zu ermöglichen. Im Zentrum steht dabei das große biosynthetische Potenzial von Pilzen und Pflanzen, deren sekundäre Metabolite eine vielfältige Quelle medizinisch relevanter Moleküle darstellen. Durch die Integration von Genomik, Transkriptomik und Metabolitanalytik werden neue Verbindungen identifiziert und die regulatorischen Netzwerke aufgeklärt, die ihre Produktion zu kontrollieren. Parallel dazu werden Struktur-Funktions-Beziehungen von Enzymen untersucht, um biokatalytische Prozesse besser zu verstehen und gezielt zu optimieren.
Gleichzeitig entwickelt unser Institut innovative biotechnologische Prozesse, die eine skalierbare und ressourceneffiziente Produktion ermöglichen. Dazu zählen datengetriebene Ansätze zur Produktion rekombinanter Proteine ebenso wie das Upcycling von Nebenströmen zu hochwertigen Produkten. Durch die Verbindung von Molekularbiologie, Verfahrenstechnik und digitalen Technologien entstehen neue Ansätze, um die pharmazeutische Produktion effizienter und nachhaltiger zu gestalten.
Aktuelle Themen und Projekte
| Kontaktperson | Heidi Halbwirth (E166-06-2) |
|---|---|
| Abstract | Dieses Projekt konzentriert sich auf die Umwandlung biologischer Reststoffe in wertvolle bioaktive Inhaltsstoffe und Spezialprodukte. Ziel ist es, das Potenzial von Nebenströmen aus Landwirtschaft, Gartenbau und Forstwirtschaft als nachhaltige Quellen hochwertiger Verbindungen zu erschließen. Ein Schwerpunkt liegt auf innovativen, selektiven Extraktionstechnologien, die reine High-End-Produkte liefern. Zusammen mit der Entwicklung von Analysemethoden zur Identifizierung und Quantifizierung ermöglicht das Projekt eine effiziente Verwertung von Nebenströmen und unterstützt Ressourcenschonung sowie eine zirkuläre und nachhaltige Nutzung natürlicher Rohstoffe. |
| Stichworte | Bioraffinerie, innovative Extraktionsverfahren, natürliche Rohstoffe, Sekundärmetaboliten |
| Leitprinzipien | Nachhaltige kohlenstoffbasierte Produkte Bezahlbare Medikamente |
| Förderung | |
| Kooperationspartner |
| Kontaktperson | Oliver Spadiut (E166-04-2) |
|---|---|
| Abstract | Die rekombinante Proteinproduktion führt häufig zur Bildung von Inclusion Bodies – unlöslichen Proteinaggregaten, die üblicherweise als Abfall betrachtet werden. Dieses Projekt versteht sie hingegen als wertvolle Zwischenprodukte. Wir entwickeln intelligente, automatisierte Strategien zur Solubilisierung, Rückfaltung und Reinigung und integrieren dabei fortschrittliche Sensorik sowie Datenanalytik im Sinne von Industrie 4.0. Durch die Optimierung der Prozesssteuerung wollen wir den Ressourcenverbrauch reduzieren und die Wirtschaftlichkeit der rekombinanten Proteinproduktion verbessern. Die Forschung trägt zu einer nachhaltigeren, datengetriebenen Bioprozessierung für biopharmazeutische Anwendungen bei. |
| Stichworte | |
| Leitprinzipien | Bezahlbare Medikamente |
| Förderung | |
| Kooperationspartner |
| Kontaktperson | Christian Zimmermann (E166-05-1) |
|---|---|
| Abstract | Pilze verfügen über eine bemerkenswerte biosynthetische Kapazität und produzieren eine Vielzahl sekundärer Metabolite mit Anwendungen in Medizin, Landwirtschaft und Biotechnologie. Wir untersuchen die regulatorischen Netzwerke und Biosynthese-Gencluster, die die Bildung dieser Metabolite in ausgewählten Pilzarten steuern. Durch die Integration von Genomik, Transkriptomik und Metabolit-Profiling wollen wir neue bioaktive Verbindungen identifizieren und verstehen, wie Umweltbedingungen deren Produktion beeinflussen. Langfristiges Ziel ist es, das natürliche Potenzial von Pilzen für die Entdeckung und nachhaltige Herstellung wertvoller pharmazeutischer und industrieller Wirkstoffe nutzbar zu machen. |
| Stichworte | |
| Leitprinzipien | Bezahlbare Medikamente |
| Förderung | FWF, aws |
| Kooperationspartner |
| Kontaktperson | Heidi Halbwirth (E166-06-2) |
|---|---|
| Abstract | Pflanzen produzieren eine enorme Vielfalt an Sekundärmetaboliten, die Funktionen in der Abwehr, der Signalübertragung und der Anpassung erfüllen. Dieses Projekt untersucht die Synthese und Regulation dieser Verbindungen auf genetischer und biochemischer Ebene. Durch die Kombination von Metabolomprofilierung, Transkriptomik und funktioneller Genomik wollen wir Schlüsselenzyme und Regulationsmechanismen identifizieren. Die gewonnenen Erkenntnisse tragen zum Verständnis der pflanzlichen Resilienz und zur Entwicklung neuer Strategien für die Herstellung von Naturstoffen mit pharmazeutischer und industrieller Relevanz bei. |
| Stichworte | Sekundärmetaboliten, nachwachsende Rohstoffe, Flavonoidbiosynthese, Polyphenole |
| Leitprinzipien | Nachhaltige kohlenstoffbasierte Produkte Bezahlbare Medikamente |
| Förderung | |
| Kooperationspartner |
| Kontaktperson | Heidi Halbwirth (E166-06-2) |
|---|---|
| Abstract | Das Verständnis, wie die Molekülstruktur die biologische Funktion bestimmt, ist zentral für die Biotechnologie. Dieses Projekt untersucht Enzyme, Transportproteine und andere Biomoleküle, um aufzudecken, wie Strukturvariationen ihre katalytischen oder Bindungseigenschaften beeinflussen. Mithilfe von Protein-Engineering, Spektroskopie und computergestützter Modellierung erforschen wir Mechanismen, die Stabilität, Spezifität und Aktivität steuern. Die Ergebnisse unterstützen die rationale Entwicklung verbesserter Biokatalysatoren und Biomaterialien und ebnen den Weg für effizientere und nachhaltigere biotechnologische Anwendungen. |
| Stichworte | Enzymcharakterisierung, Struktur-Funktions-Beziehung, Proteinmodellierung |
| Leitprinzipien | Nachhaltige kohlenstoffbasierte Produkte Bezahlbare Medikamente |
| Förderung | |
| Kooperationspartner |