CRISPR DFG-Forschergruppe zu Besuch bei BRAIN

Wissenschaftler über BRAIN-Forschungsprogramme informiert

(Mynewsdesk) Zwingenberg, 10.03.2015: Das Biotechnologieunternehmen BRAIN hat sich mit den führenden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der CRISPR-Forschung fachlich ausgetauscht. Die Forscher aus den Universitäten in Ulm, Kiel, Würzburg, Freiburg und Kopenhagen, aus den Max-Planck-Instituten für terrestrische Mikrobiologie in Marburg sowie für biophysikalische Chemie in Göttingen und dem Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung in Braunschweig untersuchen seit 2012 die CRISPR-Cas-Systeme von Bakterien und Archeen. Die Forschungsvorhaben der Wissenschaftler werden von der der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) in der Forschergruppe (FOR 1680: "Unravelling the Prokaryotic Immune System") finanziell unterstützt. Ein ehemaliges Mitglied der Forschergruppe, Herr Dr. Ümit Pul, ehemals Universität Düsseldorf, ist mittlerweile als Projektleiter bei BRAIN für die industrielle Umsetzung des CRISPR-Cas-Systems verantwortlich und weiterhin assoziiertes Mitglied in der akademischen Forschergruppe.

Die Gruppe veranstaltete ihr Jahresmeeting in Bensheim, um die Gelegenheit nutzen zu können, der BRAIN AG einen Besuch abzustatten und so Einblicke in die aktuellen Forschungsaktivitäten des Unternehmens zu bekommen. Der Besuch der Forschergruppe bei BRAIN wurde von Prof. Dr. Anita Marchfelder von der Universität Ulm, Sprecherin der Forschergruppe, und Dr. Ümit Pul, Projektleiter bei BRAIN, initiiert. Den Besuchern wurden das Unternehmen sowie die verschiedenen Forschungs-Units der BRAIN vorgestellt und dabei so manches Kooperations- und Synergiepotential identifiziert. Nach einer Führung der Gruppe über den BRAIN Technologie Campus, wurden die fachlichen Diskussionen und das Networking in kleineren Zirkeln fortgesetzt.

Das unter der Abkürzung CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) bekannte Abwehrsystem von Prokaryoten gehört zu den größten Biotech-Entdeckungen des Jahrhunderts. Denn, wie es sich herausgestellt hat, haben Einzeller etwas entwickelt, was Wissenschaftler seit Jahrzehnten versuchen synthetisch im Labor herzustellen: ein programmierbares, DNA-schneidendes Enzym, das in höheren eukaryotischen Zellen als molekulares Skalpell zu Genom-Engineering eingesetzt werden kann.

Seit 2007 ist es bekannt, dass Prokaryoten einen adaptiven Schutzmechanismus gegenüber Viren und anderen parasitären DNA-Elementen besitzen, das als CRISPR-Cas-System bezeichnet wird. Bei einer Infektion mit Viren schneiden die Einzeller mit Hilfe von CRISPR-assoziierten (Cas) Proteinen kleine DNA-Fragmente der infizierenden viralen DNA heraus und speichern diese Sequenzen in ihrem eigenen Genom und brandmarken damit den Eindringling als Feind.

"Der Trick dabei ist, dass die gespeicherte Information in ein kurzes RNA-Molekül umgeschrieben wird, das an einem DNA-schneidenden Enzym bindet und dieses an die komplementäre Sequenz der viralen DNA dirigiert", sagt Dr. Ümit Pul, Projektleiter bei BRAIN AG. "Ist die Zielstelle gefunden, wird das Enzym aktiv und setzt einen Schnitt in die DNA. Ein solches Enzym ist das Cas9-Protein, was gerade dabei ist, die gesamte Biologie und Medizin zu revolutionieren. Man ist damit in der Lage, durch kleine synthetische RNA-Moleküle das Cas9-Protein umzuprogrammieren und damit an beliebige DNA-Sequenzen in der Zelle zu leiten." Dr. Ümit Pul, der seit 2008 die grundlegenden Mechanismen der CRISPR-Cas Systeme untersucht, setzt seine Arbeiten seit Oktober 2014 bei der BRAIN fort. Innerhalb von wenigen Wochen konnten bei BRAIN mit der CRISPR-Technologie mehrere Gene in verschiedensten Zellsystemen inaktiviert bzw. modifiziert werden. Die Technologie ist jetzt schon nicht mehr aus dem Laboralltag der BRAIN wegzudenken und wird in nächster Zeit an Bedeutung gewinnen.

Auch für Dr. Michael Krohn, den Leiter der BRAIN Unit BioAktive Moleküle, ist die Technologie faszinierend: "Das Potential für die Biotechnologie ist immens, nicht zuletzt, weil Zellbiologen seit Jahren nach molekularbiologischen Werkzeugen suchen, die es ermöglichen auch humane somatische Zellen gezielt im Genom zu editieren. Die CRISPR-Technologie versetzt einen hierzu mehr denn je in die Lage dies erfolgreich durchzuführen."

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=== CRISPR Cells BRAIN. Copyright Kerstin Rudert, Archiv BRAIN AG. (Bild) ===

"Fluoreszenzmikroskopische Aufnahme von humanen Zellen, die die bakteriellen CRISPR-Komponenten exprimieren (rot-orange).
© Kerstin Rudert, Archiv BRAIN AG; Abdruck freigegeben mit Quellenangabe

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Die BRAIN AG gehört in Europa zu den technologisch führenden Unternehmen auf dem Gebiet der industriellen weißen Biotechnologie. Im Rahmen von strategischen Kooperationen identifiziert und entwickelt die BRAIN AG für Industrieunternehmen in der Chemie-, Pharma-, Kosmetik- und Nahrungsmittelbranche innovative Produkte und Lösungen auf Basis der in der Natur vorhandenen aber bislang unerschlossenen biologischen Lösungen. Die aktiven Produktkomponenten ermittelt die BRAIN AG im unternehmenseigenen BioArchive, das zu den umfangreichsten Archiven seiner Art gehört. Seit der Unternehmensgründung im Jahr 1993 ist die BRAIN AG über 99 strategische Kooperationen mit nahezu allen relevanten Akteuren der chemischen Industrie eingegangen. Zu den Kooperationspartnern zählen unter anderem BASF, Bayer Schering, Clariant, DSM, Evonik Industries, Henkel, Nutrinova, RWE, Sandoz, Südzucker und Symrise. Das Unternehmen beschäftigt zurzeit 116 hoch qualifizierte Mitarbeiter.
Für seine wegweisenden Aktivitäten zur nachhaltigen Biologisierung der Chemieindustrie unter Verwendung des Werkzeugkastens der Natur für industrielle Prozesse wurde die BRAIN AG mit ihrem Vorstandsvorsitzenden, Dr. Holger Zinke, 2008 mit dem Deutschen Umweltpreis der Deutschen Bundesstiftung Umwelt ausgezeichnet.
BRAIN AG
Martin Langer
Darmstädter Straße 34-36
64673 Zwingenberg
ml@brain-biotech.de
+49-6251-9331-16
www.brain-biotech.de

Wissenschaftler über BRAIN-Forschungsprogramme informiert

(Mynewsdesk) Zwingenberg, 10.03.2015: Das Biotechnologieunternehmen BRAIN hat sich mit den führenden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der CRISPR-Forschung fachlich ausgetauscht. Die Forscher aus den Universitäten in Ulm, Kiel, Würzburg, Freiburg und Kopenhagen, aus den Max-Planck-Instituten für terrestrische Mikrobiologie in Marburg sowie für biophysikalische Chemie in Göttingen und dem Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung in Braunschweig untersuchen seit 2012 die CRISPR-Cas-Systeme von Bakterien und Archeen. Die Forschungsvorhaben der Wissenschaftler werden von der der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) in der Forschergruppe (FOR 1680: "Unravelling the Prokaryotic Immune System") finanziell unterstützt. Ein ehemaliges Mitglied der Forschergruppe, Herr Dr. Ümit Pul, ehemals Universität Düsseldorf, ist mittlerweile als Projektleiter bei BRAIN für die industrielle Umsetzung des CRISPR-Cas-Systems verantwortlich und weiterhin assoziiertes Mitglied in der akademischen Forschergruppe.

Die Gruppe veranstaltete ihr Jahresmeeting in Bensheim, um die Gelegenheit nutzen zu können, der BRAIN AG einen Besuch abzustatten und so Einblicke in die aktuellen Forschungsaktivitäten des Unternehmens zu bekommen. Der Besuch der Forschergruppe bei BRAIN wurde von Prof. Dr. Anita Marchfelder von der Universität Ulm, Sprecherin der Forschergruppe, und Dr. Ümit Pul, Projektleiter bei BRAIN, initiiert. Den Besuchern wurden das Unternehmen sowie die verschiedenen Forschungs-Units der BRAIN vorgestellt und dabei so manches Kooperations- und Synergiepotential identifiziert. Nach einer Führung der Gruppe über den BRAIN Technologie Campus, wurden die fachlichen Diskussionen und das Networking in kleineren Zirkeln fortgesetzt.

Das unter der Abkürzung CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) bekannte Abwehrsystem von Prokaryoten gehört zu den größten Biotech-Entdeckungen des Jahrhunderts. Denn, wie es sich herausgestellt hat, haben Einzeller etwas entwickelt, was Wissenschaftler seit Jahrzehnten versuchen synthetisch im Labor herzustellen: ein programmierbares, DNA-schneidendes Enzym, das in höheren eukaryotischen Zellen als molekulares Skalpell zu Genom-Engineering eingesetzt werden kann.

Seit 2007 ist es bekannt, dass Prokaryoten einen adaptiven Schutzmechanismus gegenüber Viren und anderen parasitären DNA-Elementen besitzen, das als CRISPR-Cas-System bezeichnet wird. Bei einer Infektion mit Viren schneiden die Einzeller mit Hilfe von CRISPR-assoziierten (Cas) Proteinen kleine DNA-Fragmente der infizierenden viralen DNA heraus und speichern diese Sequenzen in ihrem eigenen Genom und brandmarken damit den Eindringling als Feind.

"Der Trick dabei ist, dass die gespeicherte Information in ein kurzes RNA-Molekül umgeschrieben wird, das an einem DNA-schneidenden Enzym bindet und dieses an die komplementäre Sequenz der viralen DNA dirigiert", sagt Dr. Ümit Pul, Projektleiter bei BRAIN AG. "Ist die Zielstelle gefunden, wird das Enzym aktiv und setzt einen Schnitt in die DNA. Ein solches Enzym ist das Cas9-Protein, was gerade dabei ist, die gesamte Biologie und Medizin zu revolutionieren. Man ist damit in der Lage, durch kleine synthetische RNA-Moleküle das Cas9-Protein umzuprogrammieren und damit an beliebige DNA-Sequenzen in der Zelle zu leiten." Dr. Ümit Pul, der seit 2008 die grundlegenden Mechanismen der CRISPR-Cas Systeme untersucht, setzt seine Arbeiten seit Oktober 2014 bei der BRAIN fort. Innerhalb von wenigen Wochen konnten bei BRAIN mit der CRISPR-Technologie mehrere Gene in verschiedensten Zellsystemen inaktiviert bzw. modifiziert werden. Die Technologie ist jetzt schon nicht mehr aus dem Laboralltag der BRAIN wegzudenken und wird in nächster Zeit an Bedeutung gewinnen.

Auch für Dr. Michael Krohn, den Leiter der BRAIN Unit BioAktive Moleküle, ist die Technologie faszinierend: "Das Potential für die Biotechnologie ist immens, nicht zuletzt, weil Zellbiologen seit Jahren nach molekularbiologischen Werkzeugen suchen, die es ermöglichen auch humane somatische Zellen gezielt im Genom zu editieren. Die CRISPR-Technologie versetzt einen hierzu mehr denn je in die Lage dies erfolgreich durchzuführen."

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Die BRAIN AG gehört in Europa zu den technologisch führenden Unternehmen auf dem Gebiet der industriellen weißen Biotechnologie. Im Rahmen von strategischen Kooperationen identifiziert und entwickelt die BRAIN AG für Industrieunternehmen in der Chemie-, Pharma-, Kosmetik- und Nahrungsmittelbranche innovative Produkte und Lösungen auf Basis der in der Natur vorhandenen aber bislang unerschlossenen biologischen Lösungen. Die aktiven Produktkomponenten ermittelt die BRAIN AG im unternehmenseigenen BioArchive, das zu den umfangreichsten Archiven seiner Art gehört. Seit der Unternehmensgründung im Jahr 1993 ist die BRAIN AG über 99 strategische Kooperationen mit nahezu allen relevanten Akteuren der chemischen Industrie eingegangen. Zu den Kooperationspartnern zählen unter anderem BASF, Bayer Schering, Clariant, DSM, Evonik Industries, Henkel, Nutrinova, RWE, Sandoz, Südzucker und Symrise. Das Unternehmen beschäftigt zurzeit 116 hoch qualifizierte Mitarbeiter.
Für seine wegweisenden Aktivitäten zur nachhaltigen Biologisierung der Chemieindustrie unter Verwendung des Werkzeugkastens der Natur für industrielle Prozesse wurde die BRAIN AG mit ihrem Vorstandsvorsitzenden, Dr. Holger Zinke, 2008 mit dem Deutschen Umweltpreis der Deutschen Bundesstiftung Umwelt ausgezeichnet.
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