Molekulare Biotechnologie

Die Biotechnologie liefert Schlüsseltechnologien für die drängendsten ökologischen und industriellen Herausforderungen unserer Zeit. Im Zentrum der Arbeit von Prof. Dr. Henrik Buschmann steht die Erforschung der Zellteilungsmechanismen bei Algen und Pflanzen. Wie kann Zellteilung (Proliferation) unter speziellen oder sogar erschwerten Bedingungen optimiert werden, z.B. in Bioreaktoren oder in schwermetallbelasteten Wasserkörpern? Letzteres kann dazu dienen, Biosanierung (Phytoremediation) zu ermöglichen – um sauberes Wasser für die nächste Generation bereitzustellen. Die wissenschaftliche Arbeit vereint dabei translationale Spitzenforschung mit einer zukunftsorientierten akademischen Lehre. Ziel ist es, nachhaltige Technologien in Landwirtschaft, Prozessführung (Kreislaufwirtschaft) und für eine gesündere Umwelt nutzbar zu machen.

Innovative Forschung für Umwelt und Zukunft

Die AG Buschmann untersucht zellbiologische Mechanismen, die es Algen ermöglichen, unter den extremen Bedingungen von Tagebaurestseen zu proliferieren. Welche Moleküle werden von Algen gebildet, um Schwermetalle zu binden? Welche Signalkaskaden unterliegen diesem Prozess? Parallel dazu widmet sich die Arbeitsgruppe fundamentalen Mechanismen der Zellteilung bei Algen und Pflanzen. Genomik und Evolution dienen als Vehikel um Zellteilung in diesen Organismen besser zu verstehen. Ein weiterer zukunftsweisender Aspekt ist die Erforschung von Symbiosen zwischen Algen und Bakterien. Hierbei steht das Verhalten dieser Lebensgemeinschaften in artifiziellen, vom Menschen geschaffenen Habitaten im Fokus. Die gewonnenen Erkenntnisse bilden das Fundament für neue bioökonomische Anwendungen.

Exzellenz in der akademischen Lehre

Die engen Verknüpfungen von Forschung und Praxis spiegelt sich direkt im Lehrangebot der Arbeitsgruppe wider. Studierende werden intensiv auf die Anforderungen der modernen Lebenswissenschaften vorbereitet. Die Ausbildung umfasst Kernbereiche der Molekularbiologie und der klassischen Biotechnologie.

Darüber hinaus vermittelt das Curriculum hochaktuelle technologische Kompetenzen:

• Metagenomik: Analyse der Biodiversität von Phytoplankton, gepaart mit Bilderkennung durch KI.
• Nanotechnologie: verbesserte Nanotechnologie mit Hilfe von biologischen Systemen.
• Zellkulturtechnik: Kultivierung und Steuerung eukaryotischer Zellen für industrielle Prozesse, tissue engineering und mehr.
• Biotechnologie der Algen und Pflanzen: was Agrobakterium mit Pflanzenzellen macht …
• Molekulare Zellbiologie: Was haben Signalübertragung, Endocytose, Meiose, Cytoskelett und Transport von Stoffen zwischen Organellen gemeinsam? Sie sind zentrale Eigenschaften eukaryotischer Zellen!

Durch diese Kombination aus Grundlagenforschung und technologischer Anwendung leistet die Arbeitsgruppe einen entscheidenden Beitrag zur Ausbildung der nächsten Generation von Biotechnologen.