Grünalge zersetzt Plastik – schon früh im Studium Praxisluft schnuppern

Das iGEM-Team der TU Kaiserslautern. (Foto: Koziel/TUK)

Praktisches Arbeiten spielt im Biologie-Studium an der TU Kaiserslautern eine große Rolle. (Foto: Koziel/TUK)

An der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) wird im Bachelorstudiengang Biologie großer Wert auf praktische Inhalte gelegt. Auch ein studentisches Team profitiert davon. Es entwickelt derzeit eine Grünalge, die Plastik abbauen soll. Die Arbeiten finden im Rahmen eines internationalen Wettbewerbs zur Synthetischen Biologie statt. Dabei kommt den Studierenden das erlernte Wissen in Theorie und Praxis zugute. Der sechssemestrige Bachelorstudiengang Biologie ist zulassungsfrei. Interessierte können sich noch bis zum 31. August für das kommende Wintersemester einschreiben.

In diesen Tagen haben die Kaiserslauterer Studierenden, die beim internationalen Genetically Engineered Machine Wettbewerb, kurz iGEM, teilnehmen, alle Hände voll zu tun. Ende des Jahres werden sie ihre Arbeit vor einer Jury am Massachusetts Institute of Technology, MIT, in Boston vorstellen. Ihr Ziel: Eine Grünalge dazu zu bringen, Plastik abzubauen. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf dem Plastik PET. Die Abkürzung steht für Polyethylenterephthalat. PET ist weltweit der am häufigsten vorkommende Kunststoff.

Damit Grünalgen PET abbauen können, brauchen sie zwei bestimmte Enzyme. „Diese spalten das Plastik in zwei Grundbestandteile“, sagt Student Lukas Punstein. Japanische Wissenschaftler haben diese Enzyme vor ein paar Jahren bei Bakterien gefunden, die auf einer Müllhalde Plastik zersetzt haben.

Zurzeit arbeiten viele verschiedene Forschungsgruppen weltweit mit diesen Enzymen. Das Kaiserslauterer Team hat bereits erfolgreich beide Gene ins Erbgut der Grünalge eingebracht, damit die Alge das Plastik zersetzen kann. „Das funktioniert schon ganz gut“, so der Student weiter.

In den nächsten Schritten muss das Team untersuchen, wie viel Plastik die Alge in welcher Zeit abbaut. „Man kann das Verfahren in einem Bioreaktor nutzen“, sagt Teamkollege Adrian Engels weiter. Die beiden Substanzen, in die PET abgebaut wird, lassen sich wieder verwenden. Hierbei handelt es sich um Terephthalsäure und Ethylenglycol. Beide Stoffe können zum Beispiel in der chemischen Industrie in vielen Bereichen zum Einsatz kommen. „Wir hätten so ein geschlossenes Recyclingsystem, bei dem kein Plastik in der Umwelt anfällt.“ Denkbar wäre es zum Beispiel, dass die Technik in einer Kläranlage Verwendung finden kann.

Dass die Studierenden bereits in ihrem Bachelorstudium so selbstständig an einem eigenen Forschungsprojekt arbeiten, haben sie auch ihrer praxisnahen Ausbildung zu verdanken. „Wir legen im Studium viel Wert darauf, um theoretisches Wissen auch in der Praxis anzuwenden“, sagt Dr. Dorothea Hemme, die Geschäftsführerin des Fachbereichs Biologie. „Der Studienablauf sieht viele praktische Arbeiten im Labor vor und vermittelt aktuelle Techniken und Methoden, damit Studierende lernen, Forschungsprojekte selbständig durchzuführen und ihr lösungsorientiertes Denken zu schulen.“

Darüber hinaus vermittelt der Bachelorstudiengang wichtiges Basiswissen aus Botanik, Ökologie, Biodiversität, Genetik, Humangenetik, Tier- und Pflanzenphysiologie, Biotechnologie, Mikrobiologie, Neurobiologie, Biophysik sowie Zellbiologie. Im letzten Studienjahr können die Studierenden ihr Grundlagenwissen in zwei frei wählbaren Fachgebieten vertiefen. Zudem sieht das Studium ein Betriebs- oder Forschungspraktikum vor, um sich früh beruflich zu orientieren.

Am Ende des Studiums steht die Bachelorarbeit an, bei der die Studierenden an einem eigenen Projekt im Labor arbeiten. Die TUK bietet darüber hinaus einen sich nahtlos an das Bachelorstudium anschließenden Masterstudiengang an, in dem die Studierenden aus folgenden vier Vertiefungsrichtungen auswählen können: die Biotechnologie von Mikroorganismen und Pflanzen, die molekulare und biochemische Zellbiologie, der Aufbau und die Funktionsweise des Nervensystems sowie die Ökologie und Biodiversität niederer Organismen.

Studieninteressierte haben noch bis zum 31. August Zeit, sich einzuschreiben.

Das Kaiserslauterer iGEM-Team ist derzeit noch auf der Suche nach Unterstützung, dazu hat es noch bis Ende Juli eine Crowdfunding-Kampagne geschaltet. Mehr dazu: https://www.startnext.com/chlamy-yummy

Fragen beantwortet:

Dr. Dorothea Hemme
Geschäftsführerin Fachbereich Biologie
Tel.: 0631-2052602
E-Mail: hemme[at]bio.uni-kl.de