ETH-Forschende verbessern bakterielle Herstellung von Zellulose

Forschende des Departements für Materialwissenschaften der ETH haben mit dem zellulosebildenden Bakterium Komagataeibacter sucrofermentans experimentiert. Ziel der Versuchsreihen war, eine Mutation des Bakteriums zu finden, die eine gesteigerte, industrielle verwertbare Herstellung von Zellulose ergibt.

Das Team um André Studart erzeugte laut einer Mitteilung in einem ersten evolutionären Schritt bis zu 40‘000 Varianten des Ursprungsbakteriums. Diese wurden in einer weiteren Anlage mit ultraviolettem Licht bestrahlt und im Anschluss in einer Dunkelkammer aufbewahrt, um eine eventuelle genetische Reparatur zu verhindern. Im Anschluss gaben die Forschenden zu den neuen Kulturen Nährlösungen und beobachteten die Zellstoffproduktion. Bei vier Mutanten stellte es sich heraus, dass sie bis zu 70 Prozent mehr Zellulose produzierten als die Ausgangsform. Genetische Untersuchungen ergaben, dass alle vier Bakterientypen Veränderungen im selben Gen aufwiesen. Dieses Gen ist für die Aufspaltung von Eiweissen zuständig, eine Protease. „Wir vermuten, dass diese Protease Proteine abbaut, die die Zelluloseproduktion regulieren. Ohne diese Regulation kann die Zelle den Prozess nicht mehr stoppen“, wird Julie Laurent, Doktorandin im Fachbereich, in der Mitteilung zitiert. Studienleiter Studart zeigt sich überzeugt, dass sich das Verfahren auch auf andere Bakterienarten übertragen lässt.

Sowohl das Verfahren als auch die mutierten Bakterienvarianten wurden zum Patent angemeldet. ce/eb