{"id":41711,"date":"2017-04-10T06:43:56","date_gmt":"2017-04-10T04:43:56","guid":{"rendered":"https:\/\/rss.nova-institut.net\/public.php?url=http%3A%2F%2Fwww.innovations-report.de%2Fhtml%2Fberichte%2Fbiowissenschaften-chemie%2Fwasserstoffproduktion-so-bauen-gruenalgen-ihre-enzyme-zusammen.html"},"modified":"2017-03-29T12:31:15","modified_gmt":"2017-03-29T10:31:15","slug":"so-bauen-gruenalgen-ihre-enzyme-zusammen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/so-bauen-gruenalgen-ihre-enzyme-zusammen\/","title":{"rendered":"So bauen Gr\u00fcnalgen ihre Enzyme zusammen"},"content":{"rendered":"

Schon seit rund zehn Jahren arbeiten Bochumer Wissenschaftler an biotechnologischen Methoden f\u00fcr die Wasserstoffproduktion. Gr\u00fcnalgen k\u00f6nnten der Schl\u00fcssel sein.<\/strong><\/p>\n

Wie Gr\u00fcnalgen komplexe Bestandteile eines Wasserstoff produzierenden Enzyms herstellen, haben Forscher der Ruhr-Universit\u00e4t Bochum untersucht. Die Enzyme, auch Hydrogenasen genannt, sind f\u00fcr die biotechnologische Erzeugung des potenziellen Energietr\u00e4gers interessant.<\/p>\n

\"Thomas
Thomas Happe und Anne Sawyer suchen nach effizienten Wegen f\u00fcr die biotechnolgische Wasserstoffproduktion.
\u00a9 RUB, Kramer<\/figcaption><\/figure>\n

Bislang ist wenig erforscht, wie Organismen unter nat\u00fcrlichen Umst\u00e4nden ihren speziellen Hydrogenase-Typ bilden. Das Team um Dr. Anne Sawyer, Doktorandin Yu Bai, Privatdozentin Dr. Anja Hemschemeier und Prof. Dr. Thomas Happe von der Bochumer Arbeitsgruppe Photobiotechnologie fand mit neuen Methoden der synthetischen Biologie heraus, dass es eine spezielle Proteinmaschinerie in den Chloroplasten der Gr\u00fcnalgen braucht, um eine funktionst\u00fcchtige Hydrogenase herzustellen. Die Wissenschaftler berichten ihre Ergebnisse in der Zeitschrift \u201eThe Plant Journal\u201c.<\/p>\n

Komplexer Aufbau<\/h3>\n

Das Team arbeitete mit der einzelligen Alge Chlamydomonas reinhardtii. In verschiedenen Bereichen der Zelle besitzen diese Organismen eine bestimmte Proteinmaschinerie, die Enzyme zusammensetzt \u2013 etwa in den Fotosynthese treibenden Chloroplasten oder in der Zellfl\u00fcssigkeit, dem Zytoplasma.<\/p>\n

Das Enzym HYDA1 besitzt einen besonders komplex aufgebauten Bereich: den sogenannten Kofaktor, also den Ort im Enzym, an dem die eigentliche Wasserstoffproduktion stattfindet. Der Kofaktor besteht aus einem Cluster von vier Eisen- und vier Schwefelatomen; diese Konfiguration findet sich h\u00e4ufig in Enzymen. Ungew\u00f6hnlich ist jedoch, dass sich f\u00fcr die Wasserstoffkatalyse daran ein zweites Cluster aus zwei zus\u00e4tzlichen Eisenatomen bindet.<\/p>\n

Besondere Proteinmaschinerie erforderlich<\/h3>\n

Happe, Sawyer und ihre Kollegen wollten herausfinden, was es braucht, um den Kofaktor in der lebenden Zelle zu produzieren. Sie brachten Vorstufen der Hydrogenase in verschiedene Bereiche der Gr\u00fcnalgenzelle ein, n\u00e4mlich in die Chlorplasten und in das Zytoplasma. Allein die Proteinmaschinerie in den Chloroplasten war in der Lage, daraus eine funktionierende Hydrogenase zusammenzubauen. Die Maschinerie im Zytoplasma konnte den komplexen Kofaktor hingegen nicht herstellen.<\/p>\n

Bakterienenzym in der Gr\u00fcnalge<\/h3>\n

In weiteren Tests schleusten die Forscher den Bauplan f\u00fcr eine bakterielle Hydrogenase in das Genom der Gr\u00fcnalge ein. Chlamydomonas reinhardtii produzierte daraus ein funktionierendes Enzym, das effizient Wasserstoff herstellte.<\/p>\n

\u201eDiese Erkenntnisse sind f\u00fcr uns eine Grundlage, um Gr\u00fcnalgen biotechnologisch auf eine effizientere Wasserstoffproduktion zu trimmen\u201c, sagt Happe. \u201eWir wissen jetzt, dass die Maschinerie, die die Enzyme in den Chloroplasten zusammenbaut, etwas Besonderes und nicht Ersetzbares ist.\u201c<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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