Am 27. März 2025 wurde Dr. Daniel Stukenberg, ein Biologe von der Universität Marburg, während der Jahrestagung der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM) in Bochum mit dem Promotionspreis 2025 ausgezeichnet. Die Veranstaltung, die vom 23. bis 26. März stattfand, feierte die herausragenden Leistungen in der Mikrobiologie und zählte rund 3300 Mitglieder aus Wissenschaft und Industrie zu ihren Teilnehmern. Stukenberg erhielt die Auszeichnung für seine bedeutenden Forschungen zum Bakterium Vibrio natriegens, das beeindruckenderweise in weniger als zehn Minuten seine Zellteilung vollzieht.
Vibrio natriegens hat sich als vielversprechender Kandidat in der biotechnologischen Forschung etabliert, da es eine bemerkenswerte Wachstumsrate aufweist und möglicherweise die Produktionsprozesse in dieser Branche erheblich beschleunigen könnte. Dr. Stukenberg ist bereits seit 2018 aktiv mit V. natriegens beschäftigt und war Teil eines studentischen Teams an der Universität Marburg, das erfolgreich am internationalen iGEM-Wettbewerb teilnahm. Unter seiner Leitung erzielte das Team in Boston einen beeindruckenden Sieg gegen etwa 350 Mitbewerber.
Forschung zu Vibrio natriegens
In seiner Promotionszeit, die er in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Anke Becker am Zentrum für Synthetische Mikrobiologie (Synmikro) der Universität Marburg verbrachte, entwickelte Stukenberg verschiedene genetische Werkzeuge zur Verbesserung der Anwendungen von V. natriegens. Der Organismus hat das größte Potenzial als alternatives Chassis-Organismus zu Escherichia coli, was die Entwicklung neuer biologischer Anwendungen in der synthetischen Biologie vorantreiben könnte. Die von ihm veröffentlichten Methoden bieten Forschenden die Möglichkeit, aus den Eigenschaften von V. natriegens maßgeschneiderte Lösungen zu entwickeln.
Die Forschung zu V. natriegens umfasst zahlreiche Aspekte, darunter die Identifikation von Forschungslücken und die Weiterentwicklung von molekularbiologischen Werkzeugen. Ein Überblick über aktuelle Literatur zu V. natriegens hebt dessen außergewöhnliche Eigenschaften und die Organisation seines Genoms hervor. Der Fokus liegt dabei auf den diversen Stoffwechselwegen und der Untersuchung der Wechselwirkungen mit anderen Organismen in seiner natürlichen ökologischen Nische.
Neue Entwicklungen und Perspektiven
Die Arbeit am Bakterium hat kürzlich auch einen technologischen Sprung gemacht. Forschende des Max-Planck-Instituts für terrestrische Mikrobiologie sowie der Philipps-Universität Marburg haben eine neue Variante von V. natriegens entwickelt, die sich ebenfalls mit der höchsten bekannten Teilungsrate unter Bakterien auszeichnet. Sie untersuchten, ob die Teilung der Chromosomen für das rapide Wachstum des Bakteriums verantwortlich ist. Im Rahmen dieser Untersuchung stellte sich heraus, dass die Fusion der Chromosomen bei verwandten Stämmen wie Vibrio cholerae zu einer verlängerten Verdopplungszeit führte.
Das Team entwickelte einen neuen Stamm von V. natriegens mit nur einem Chromosom, das ähnliche Teilungsgeschwindigkeiten wie der natürliche Stamm aufweist. Dies legt nahe, dass ein geteiltes Genom nicht für das schnelle Wachstum entscheidend ist. Der neue Stamm könnte als Modellorganismus in der Grundlagenforschung zur Chromosomenbiologie sowie für biotechnologische Anwendungen fungieren. Zudem erfordert Vibrio natriegens die Kultivierung in Salzwasser, was die Möglichkeit eröffnet, Meerwasser als Nährmedium zu nutzen und damit kostbare Süßwasserressourcen zu schonen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Forschung zu Vibrio natriegens sowohl in Bezug auf seine biologischen Eigenschaften als auch seine potenziellen Anwendungen in der Biotechnologie von größter Bedeutung ist. Forschungsarbeiten durch Dr. Stukenberg und andere Wissenschaftler könnten in Zukunft wesentlich zur Weiterentwicklung dieser schillernden Organismen und ihrer Verwendung in der synthetischen Biologie beitragen, was schließlich tiefgreifende Implikationen für die Branche haben könnte.
Dr. Stukenbergs Beitrag zur Forschung über Vibrio natriegens wird durch die Institutionen unterstützt, die auch in einer umfassenden Literaturübersicht über dieses Bakterium vorgestellt werden. Diese Veröffentlichung zählt, laut einer Rezension von Hoff et al., zu den Schlüsselarbeiten im Bereich der Mikrobenforschung (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov).
Wie von der Philipps-Universität Marburg berichtet, stellt die Geschwindigkeit des Wachstums von Vibrio natriegens nicht nur einen Vorteil für biotechnologische Prozesse dar, sondern könnte auch bahnbrechende Erkenntnisse in der Mikrobiologie selbst hervorbringen (uni-marburg.de). Der Kontext der Forschung wird zudem ausgeweitet durch die Erkenntnisse des Max-Planck-Instituts für terrestrische Mikrobiologie, welches die Entwicklung neuer Stämme und deren Anwendungsmöglichkeiten dokumentiert (mpg.de).
