Revolutionair onderzoek: Cyanobacteriën als oplossing voor de groene toekomst!

Revolutionair onderzoek: Cyanobacteriën als oplossing voor de groene toekomst!

Op 9 maart 2025 zal de afdeling Biologie, Scheikunde en Farmacie van de Vrije Universiteit van Berlijn gastheer zijn van de Dahlem Science Talks. Deze serie, die elke tweede maand plaatsvindt op de eerste woensdag om 18.00 uur. in het onderzoeksgebouw SupraFAB in Berlijn, heeft tot doel inzicht te geven in actuele onderzoeksthema's en bredere wetenschappelijke projecten aan de universiteit. De volgende lezing zal worden gegeven door Prof. Dr. Timo Niedermeyer, hoofd van de werkgroep “Farmaceutische Biologie” van het Instituut voor Farmacie. Zijn lezing is getiteld “Environmental Toxins and Drugs: Cyanobacteria in Nature and in the Laboratory” en belicht onderzoek naar cyanobacteriën en hun potentiële medische toepassingen.

Deelname aan deze lezingen is gratis; voorafgaande registratie is niet vereist. De Dahlem Science Discussions vormen een belangrijk onderdeel van de inspanningen van de Freie Universität om het publiek te laten participeren in de nieuwste onderzoeksresultaten.

De rol van cyanobacteriën in de biotechnologie

Cyanobacteriën, ook wel blauwalgen genoemd, spelen een centrale rol in de huidige onderzoeksfocus, die zich op het grensvlak bevindt van fundamenteel en toegepast onderzoek in de genetica en microbiologie. Deze prokaryoten zijn uniek omdat ze de enige organismen zijn die in staat zijn tot zuurstofrijke fotosynthese. Deze speciale vaardigheid stelt hen in staat lichtenergie en CO2 om te zetten in koolhydraten en biomassa. Hun potentieel wordt steeds meer erkend, vooral op het gebied van groene biotechnologie. Volgens dat UFZ Het doel van het onderzoek is om fundamenteel inzicht te krijgen in de processen die de fotosynthese en het metabolisme in cyanobacteriën controleren.

Een van de belangrijkste doelstellingen is het ontwikkelen van technologieën op basis van de unieke eigenschappen van deze organismen. Cyanobacteriën zouden in de toekomst bijvoorbeeld kunnen worden gebruikt voor duurzame waterstofproductie, een waardevol bijproduct van hun fotosynthetische activiteiten. Het grootste probleem blijft echter de beperkte beschikbaarheid van moleculaire hulpmiddelen voor de genetische manipulatie van deze organismen.

Uitdagingen en vooruitgang in onderzoek

Een huidige studie gepubliceerd in het tijdschrift ACS Catalysis door onderzoekers van Ruhruniversiteit Bochum en de Technische Universiteit van Graz, benadrukt de uitdagingen en vooruitgang in het katalytische gebruik van cyanobacteriën. Uit het onderzoek blijkt dat deze organismen lichtenergie efficiënt kunnen omzetten in chemische energie, waardoor ze een aantrekkelijk doelwit zijn voor biotechnologische toepassingen. Factoren zoals de beschikbaarheid van licht en de celdichtheid beperken echter de grootschalige technologische implementatie.

Wetenschappers hebben innovatieve benaderingen ontwikkeld om de productiviteit van cyanobacteriën te verbeteren, inclusief metabolische engineeringtechnieken. Dit omvat het omleiden van de fotosynthetische elektronenstroom en het uitschakelen van bepaalde genen om cellen te sensibiliseren om energie effectiever te gebruiken. Onderzoekers werken ook aan de ontwikkeling van nieuwe algenkweekprocessen, zoals het gebruik van mini-LED's en speciale geometrieën om de efficiëntie verder te verhogen.

Interdisciplinair onderzoek wordt van cruciaal belang geacht om alle noodzakelijke maatregelen voor de industriële toepassing van op algen gebaseerde biokatalysatoren te integreren. Institutionele financiering, zoals van het Oostenrijkse Fonds voor de Bevordering van Wetenschappelijk Onderzoek, de Duitse Federale Milieustichting en het Nordforsk Nordic Centre of Excellence Nordaqua, hebben de voortgang van deze projecten aanzienlijk ondersteund.