Erste mit Nanoporen generierten Genomsequenzen des Purpurbakteriums Rhodobacter sphaeroides kommen aus Mittweida
Die Energiewende in Deutschland stellt die Technologien im Bereich der erneuerbaren Energien vor große Herausforderungen. Bereits 2050 sollen 80 % des Bruttoendenergiebedarfs aus regenerativen Energien gedeckt werden und der Kohleausstieg ist beschlossen. Um diese Forderung der Bundesregierung erfüllen zu können, werden neue Technologien im Bereich der Biomassenutzung benötigt. Mit der Wasserstoffstrategie hat die Bundesregierung gerade ein neun Milliarden Euro Paket geschnürt, um den Energieträger marktfähig zu machen. Doch woher soll das Wasserstoffgas kommen? Eine umweltfreundliche Lösung im Vergleich zu fossilen Brennstoffen ist die biologische Wasserstoffproduktion, zum Beispiel durch das Purpurbakterium Rhodobacter sphaeroides. Wasserstoff kann in einer Brennstoffzelle mit Sauerstoff in Energie umgewandelt werden, ohne die Entstehung toxischer Nebenprodukte. Für die Wasserstofferzeugung mit Purpurbakterien können Sonnenlicht als Energie- und organische Säuren (aus Obst- und Gemüseabfällen) als Substratquelle eingesetzt werden. Diese Art der Vergärung (Photofermentation) liefert Wasserstoff als erneuerbaren Energieträger und leistet gleichzeitig einen Beitrag zur Abfallverwertung.
In Mittweida forscht Nadine Wappler im Rahmen ihrer Dissertation (Betreuer Prof. Dr. Wünschiers, Kooperativer Betreuer: Prof. Dr. Göttfert von der TU Dresden) an der Optimierung des Wasserstoff-Stoffwechsels mit R. sphaeroides hin zur industriellen Anwendbarkeit. In diesem Kontext wurde das Erbgut eines Rhodobacter-Stammes entschlüsselt, dass in Bezug auf die Wasserstoffproduktion vielversprechende Eigenschaften aufweist. Zusammen mit Doktorand Robert Leidenfrost wurden weltweit zum ersten Mal Genomsequenzierungen zweier Rhodobacter-Stämme mit einer neuartigen, auf Nanoporen basierten DNA-Sequenzierung (MinION, Oxford Nanopore Technologies) durchgeführt.
Die Ergebnisse des Mittweidaer Teams sind im ASM Journal Microbiology Resource Announcements nachzulesen.
Leidenfrost RM, Wappler N, Wünschiers R. 2020. Draft genome assembly of Rhodobacter sphaeroides 2.4.1 substrain H2 from Nanopore data. Microbiol Resour Announc 9:e00414-20. doi.org/10.1128/MRA.00414-20.
Das Forschungsprojekt ist Teil des Saxony5-Transferverbundes und wird vom Sächsischen Staatsministerium für Wissenschaft, Kultur und Tourismus und dem Europäischen Sozialfond gefördert.
