Enzyme sind manchmal Diven

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Abstract:

Diesmal begeben wir uns wieder in naturwissenschaftliche Gefilde: Der Doktorand der Biotechnologie Andreas Griethe stellt seine Arbeit über die Umwandlung und Nutzbarmachung von Methan vor, welche im Rahmen des Forschungsprojektes „ECOX“ entstand. Methan ist auf der Erde reichlich vorhanden, es kann zum Beispiel bei der Vergärung von Pflanzen oder als brennbares Eis in den Weltmeeren gewonnen werden. Doch um es besser nutzen zu können muss es umgewandelt werden. Hierfür bietet sich etwa die Gewinnung von Methanol aus Methan an, das in der chemischen Industrie in großen Maßstäben für die Produktion insbesondere von Kunststoffen benötigt wird. Doch eine chemische Herangehensweise ermöglicht keine sinnvolle Umwandlung des Methans, weswegen sich Andreas um eine biochemische Lösung des Problems bemüht. Welche Enzyme hierfür benötigt werden und welche Probleme beim Reaktionsprozess auftreten wird in dieser Folge erklärt.

Links:

Biotechnologie.de: Was ist Biotechnologie?

Bildungsserver Hamburg: Bio- und Gentechnologie bei Lebensmitteln

Chemie.de: Methan

Max-Planck-Gesellschaft: Methan, Pflanzen und Klima

World Ccean Review: Methanhydrat

Uni-Erlangen: Kohlenwasserstoffe

Wikipedia: Butan

Wikipedia: Gasfeuerzeug

Chemie.de: Methanol

Pharmawiki Methanol

Ärzteblatt: Methanol-Intoxikation

Wikipedia: Fusel-/Begleitalkohol

Bayerisches Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit: Bericht zu Methanol in Sprirituosen

Spektrum: Synthesegas

Wikipedia: Grundchemikalie

Wikipedia: Katalysator

Wikipedia: Fahrzeugkatalysator

Chemie.de: Enzym

Deutsche Gesellschaft für Ernährung: Protein FAQ

Spektrum: Aktivierungsenergie

Spektrum: Amylasen

Leibniz Institut DSMZ – Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen

Spektrum: Methan-Monooxygenase

Wikipedia: Methylosinus trichosporium

Bacterio.net: Methylosinus

Universität Wien: Kultivierung von Mikroorganismen (PDF)

Universität Mainz.de Nährmedien (PDF)

Springer Online: Kultivierungsverfahren für Bakterien (PDF)

Wikipedia: Bar (Einheit)

Chemie.de: Wasserstoffperoxid

Wikipedia: Blondieren

Spektrum: Crispr-Cas9

Literatur:

Borodina, E., Nichol, T., Dumont, M. G., Smith, T. J. und Murrell, J. C. (2007). “Mutagenesis of the „Leucine gate“ to explore the basis of catalytic versatility in soluble methane monooxygenase.” Applied and Environmental Microbiology, 73, 6460-6467.

Dalton, H. (2005). “The Leeuwenhoek Lecture 2000 the natural and unnatural history of methane-oxidizing bacteria.” Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological sciences, 360, 1207-22.

Fox, B. G., Froland, W. A., Dege, J. E. und Lipscomb, J. D. (1989). “Methane monooxygenase from Methylosinus trichosporium OB3b. Purification and properties of a three-component system with high specific activity from a type II methanotroph.” The Journal of Biological Chemistry, 264, 10023-33.

Kvenvolden, K. A. (2002). “Methane hydrate in the global organic carbon cycle.” Terra Nova, 14, 302-306.

Lehmköster, J. (2014). “World Ocean Review- 3 Rohstoffe aus dem Meer- Chancen und Risiken.” Maribus GmbH, Hamburg, 94-117.

Strong, P. J., Xie, S. und Clarke, W. P. (2015). “Methane as a Resource: Can the Methanotrophs Add Value?” Environmental Science & Technology.

Tsien, H. C., Brusseau, G. A., Hanson, R. S. und Wackett, L. P. (1989). “Biodegradation of Trichloroethylene by Methylosinus-Trichosporium Ob3b.” Applied and Environmental Microbiology, 55, 3155-3161.

Yu, Y., Ramsay, J. A. und Ramsay, B. A. (2009a). “Production of soluble methane monooxygenase during growth of Methylosinus trichosporium on methanol.” Journal of Biotechnology, 139, 78-83.

Yu, Y., Ramsay, J. A. und Ramsay, B. A. (2009b). “Use of allylthiourea to produce soluble methane monooxygenase in the presence of copper.” Applied Microbiology and Biotechnology, 82, 333-9.

Zu Gast:

Andreas Griethe MSc.: Doktorand der Biotechnologie

Kapitel

1. Begrüßung, Vorstellung (00:00:35)

2. Was ist Biotechnologie? (00:01:07)

3. Eigenschaften des Methan (00:03:21)

4. Vorteile des Methanol (00:05:25)

5. Katalysatoren und Enzyme (00:09:51)

6. Methylosinus trichosporium (00:13:05)

7. Lösliche Methan-Monooxygenase (00:17:40)

8. Schwierigkeiten und Probleme (00:21:13)

9. Take-Home-Message und Verabschiedung (00:25:38)