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Studierende der Universität Bielefeld überzeugen mit Bakterien-Batterie

Das iGEM-Team der Universität Bielefeld hat am vergangenen Wochenende (11. bis 13. Oktober) den europäischen Vorentscheid des internationalen iGEM-Wettbewerbs gewonnen. Mit der von ihnen entwickelten Biobatterie, die Bakterien zur unmittelbaren Energieerzeugung nutzt, überzeugten sie die Jury und wurden als bestes europäisches Team ausgezeichnet. „Mit diesem Gesamtsieg haben wir überhaupt nicht gerechnet“, sagt Lukas Rositzka, eines der Teammitglieder. „Die Überraschung war groß und die Freude noch größer.“ iGEM bedeutet „International Genetically Engineered Machine competition“ und ist der bedeutendste studentische Wettbewerb der synthetischen Biologie. Seit 2004 wird er jährlich am Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Boston, USA, ausgerichtet.

Aufgrund der seit 2004 stetig steigenden Teilnehmerzahlen müssen sich die Teams seit 2011 in kontinentalen Vorentscheiden für das Finale in Boston qualifizieren. Mit genau diesem Ziel war das iGEM-Team der Universität Bielefeld zum europäischen Vorentscheid ins französische Lyon gefahren. „Dass das Team schließlich den ersten Platz gewonnen hat, ist ein überragender Erfolg“, freut sich Dr. Jörn Kalinowski, der die Studierenden gemeinsam mit weiteren Kollegen des Centrums für Biotechnologie (CeBiTec) der Universität Bielefeld betreut. Insgesamt waren 60 Teams aus ganz Europa beim Vorentscheid angetreten. 30 von ihnen – darunter auch die Bielefelder Studierenden – in der Kategorie Overgraduate, bei der die Teammitglieder über 23 Jahre alt sein müssen. Aus dieser Gruppe haben sich 12 Teams für das Finale qualifiziert, insgesamt reisen 23 europäische Teams nach Boston.

Das Bielefelder Team hat in den vergangenen Monaten viel Zeit im Labor verbracht, um eine funktionierende Biobatterie zu entwickeln, die mithilfe des Bakteriums Escherichia coli Zucker direkt in Energie verwandelt. Solch eine Batterie funktioniert im Prinzip wie eine herkömmliche Batterie – mit einem Unterschied. Die Biobatterie besteht, ebenso wie normale Batterien für den Hausgebrauch, aus zwei separaten Einheiten, dem Anoden- und dem Kathodenraum. Beide Bereiche sind durch eine teilweise durchlässige Membran getrennt. Im Unterschied zur herkömmlichen Batterie befinden sich im Anodenraum der Biobatterie jedoch keine Elektrolyte, sondern Bakterien. Diese bauen Substrate, in diesem Fall Zucker, im Stoffwechsel ab. Dabei entstehen Elektronen, die an die Anode und über einen externen Kreislauf schließlich an die Kathode abgegeben werden. Der externe Kreislauf ist dabei die mit der Batterie betriebene Anwendung, beispielsweise Lampen oder kleine Motoren. Auf diesem Weg lässt sich mit Bakterien Strom produzieren. Den Bielefelder Studierenden ist es durch die Kombination verschiedener Gene gelungen, den Organismus Escherichia coli im Hinblick auf eine effiziente Stromerzeugung zu optimieren.

Die Zeit bis zum großen Finale wollen die Studierenden nicht ungenutzt verstreichen lassen: „Wir werden versuchen, die Vorgänge im Labor zu optimieren“, erklärt Rositzka. „Anschließend konzentrieren wir uns darauf, die Forschungsergebnisse in unserem Wiki im Internet bestmöglich zu charakterisieren.“ Die Darstellung des Projekts in der Öffentlichkeit ist, neben der eigentlichen Forschungsarbeit, eine weitere Aufgabe des Wettbewerbs, die die Jury bei ihrer Bewertung berücksichtigt. So haben die Bielefelder Studierenden beim europäischen Vorentscheid auch den Sonderpreis für die beste Präsentation verliehen bekommen. Beim Finale am MIT in Boston treten vom 1. bis 4. November die besten 81 Teams aus aller Welt gegeneinander an.

Weitere Informationen im Internet:
www.igem-bielefeld.de