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Informationen zum Forschungsprojekt

Integration von (bio-)synthetischen Molekülen in technische Hybridsysteme
Grafische Darstellung von MIE

 

     


     

    Was bezweckt MIE?

     

    Es wird angestrebt, biotechnologisch-technische Hybridsysteme zu entwickeln, die auf den Prinzipien der Natur basieren und diese systematisch nutzen. Anwendungsgebiete sind z.B. chemisch-mechanisch-elektronische Umgebungen. Diese neuen Technologien der Zukunft werden nur noch ansatzweise an natürlich vorkommende biologische Systeme erinnern.

     

     

    Wer ist an MIE beteiligt?

     

    Das biotechnologische Forschungsnetzwerk für „Molecular Interaction Engineering“ (MIE) hat das Ziel, innerhalb der Helmholtz-Gemeinschaft die Kompetenzen auf den Gebieten der Biotechnologie, der Strukturbiologie, den Materialwissenschaften, der Prozesstechnik und der Computersimulation zu bündeln und auf die Entwicklung von innovativen, flexiblen und zugleich wirtschaftlichen biotechnologischen Produktionssysteme zu fokussieren.
    Beteiligt sind Arbeitsgruppen des Forschungszentrums Jülich, des Helmholtz-Zentrums Geesthacht und des Karlsruher Instituts für Technologie.

     

    Was bedeutet Molecular Interaction Engineering?

     

    Die herausragenden Fähigkeiten biologischer Systeme beruhen auf der spezifischen Interaktion molekularer Komponenten. Zur Veranschaulichung dienen folgende Beispiele:

    • Proteine binden an DNA oder an andere Proteine mittels spezifischer molekularer Grenzflächen und steuern damit das Entstehen und den Erhalt komplexer Organismen
    • Enzyme setzen aufgrund molekularer Passgenauigkeit bestimmte Moleküle um
    • Sensoren reagieren auf definierte Umgebungssignale

    Die Translation dieser molekularen Interaktionsmechanismen in zukünftige Technologien bedarf einer engen Zusammenarbeit zwischen biologischen Grundlagendisziplinen und Ingenieurwissenschaften und lässt sich daher bestens mit der Überschrift „Molecular Interaction Engineering“ umschreiben.

     

    Wie erfolgt die Umsetzung?

     

    Der Schlüssel für zukünftige Entwicklungen ist das gezielte Engineering der Wechselwirkung komplexer Biomoleküle im Hinblick auf neuartige Funktionen in hybriden Systemen unter technischen Umgebungsbedingungen. Hier stößt die traditionelle, fortlaufende Evolution biologischer Moleküle für verschiedenste industrielle Anwendungen an ihre Grenzen. Indem Methoden der Biotechnologie, der Strukturbiologie, der Materialwissenschaften, der Prozesstechnik und der Computersimulation kombiniert werden, sollen diese Grenzen überwunden und maßgeschneiderte vielfältig einsetzbare Biomoleküle und Biohybridsysteme erzeugt werden.