10 Chemie-Innovationen für eine nachhaltigere Welt
Problem: Biomoleküle sind komplex und über Jahrmillionen dauernde Evolution an spezifische Aufgaben angepasst. In der Chemie ist es ein schwieriges und langwieriges Unterfangen, neue Moleküle für bestimmte Aufgaben zu finden und zu optimieren.
Ziel: Das Design maßgeschneiderter Proteine ist ein wichtiger Schritt für die nachhaltige Synthese von Wirkstoffen und Grundchemikalien. Mit den passenden Enzymen könnten Biosynthesen in Bakterienkulturen verbessert oder erst ermöglicht werden.
Lösung: Statt geplante Synthese von neuen Verbindungen nach dem „Versuch und Irrtum“-Prinzip werden Enzyme einer zielgerichteten Evolution unterzogen. Für dieses Verfahren erhielt Frances H. Arnold 2018 den Nobelpreis Chemie. Damit ist es möglich, die natürliche Evolution von Enzymen im Labor in wenigen Stunden bis Tagen ablaufen zu lassen und so optimierte Biokatalysatoren zu erhalten. Die erhaltenen Enzyme könnten z.B. Biokraftstoffe herstellen oder Wirkstoffe für Medikamente produzieren. Mit modernen Computeranalysen könnte die zielgerichtete Evolution in Zukunft noch besser verstanden und effizienter eingesetzt werden. (Bild: Pixabay/8385)