Der „rote Faden“ in Julie Zedlers wissenschaftlicher Arbeit ist — grün. Die Nachwuchsforscherin hat sich auf einzellige, photosynthetische Mikroorganismen spezialisiert. Als Biologin erforscht sie Cyanobakterien und ist vor wenigen Monaten an die Friedrich-Schiller-Universität Jena berufen worden. Hier hat Julie Zedler nun die Juniorprofessur für Synthetische Biologie photosynthetischer Organismen inne. Cyanobakterien kommen sowohl im Süß- als auch im Salzwasser vor. Es gibt mehrere Tausend Arten dieser Einzeller, die buchstäblich von Luft und Licht leben. „Diese Mikroorganismen betreiben Photosynthese, das heißt, sie fixieren Kohlendioxid (CO2) und produzieren daraus organisches Material“, erläutert Julie Zedler. Wichtiger Nebeneffekt: Bei der Photosynthese entsteht der für uns und andere Organismen lebensnotwendige Sauerstoff. „Für etwa die Hälfte der globalen Sauerstoffproduktion ist marines Plankton verantwortlich, einen großen Anteil daran haben Cyanobakterien“, unterstreicht Prof. Zedler die große Bedeutung dieser winzigen Organismen.
Bakterien betreiben Photosynthese effizienter als Pflanzen
Die gebürtige Stuttgarterin befasst sich seit gut zweieinhalb Jahren mit Cyanobakterien, seit sie 2017 mit einem Marie Skłodowska-Curie Fellowship als Postdoc an die Universität Kopenhagen kam. Während ihres dortigen Forschungsaufenthaltes widmete sie sich vor allem der Molekularbiologie dieser Einzeller. „Bisher ist noch gar nicht im Detail verstanden, was Cyanobakterien eigentlich alles können“, sagt Zedler. „Klar ist jedoch, dass sie die Fixierung von CO2 deutlich effizienter betreiben als etwa grüne Pflanzen.“ Die Wissenschaftlerin und ihr Team wollen deshalb herausfinden, wie das den Cyanobakterien gelingt und wie sich diese Prozesse nutzen lassen. „Unsere Idee ist es, Cyanobakterien als ‚Zellfabriken’ zu verwenden und sie beispielsweise dazu zu bringen, das fixierte CO2 in etwas umzusetzen, das für uns Menschen von Nutzen ist.“ Statt einfach Biomasse zu produzieren, könnten die Mikroben also zum Beispiel bestimmte Enzyme oder Naturstoffe herstellen. In ihrem Forschungslabor untersucht Julie Zedler dafür natürliche und gentechnisch modifizierte Bakterienkulturen. „Erst einmal ist das Grundlagenforschung“, erläutert sie. Ein grundlegendes Verständnis der Stoffwechselprozesse sei jedoch die Voraussetzung für die systematische und gezielte Entwicklung der kleinen „Zellfabriken“. Angefangen hat Julie Zedler ihre Karriere mit einem Biologie-Studium an der Universität Konstanz. In dieser Zeit schon, wurde ihr Interesse an kleinen grünen Organismen geweckt: Bereits in ihrer Bachelorarbeit befasste sie sich mit Grünalgen. Ein Erasmus-Stipendium ermöglichte ihr später ein Auslandsaufenthalt in Schottland, wo sie beschloss, wie in Großbritannien nicht unüblich, direkt an den Bachelor eine Promotion anzuschließen. Ihre Doktorarbeit hat sie an der University of Kent in England angefertigt — ebenfalls zu Grünalgen. Angekommen in Jena plant Julie Zedler nun, ihren Blick auf die Cyanobakterien zu erweitern und die Mikroorganismen nicht mehr nur als Einzelkultur, sondern in Organismenverbänden zu betrachten. „Hier am Forschungsstandort Jena gibt es zahlreiche, herausragende Expertise für mikrobielle Ökosysteme und Konsortien von Organismen“, sagt Zedler. Das biete interessante Anknüpfungspunkte für sie und die Arbeit ihres kleinen Teams. Im Moment ist sie erst einmal froh, nach der Corona-Pause erste Experimente in ihrem neuen Labor machen zu können. Gerade ist eine neue Kultivierungsanlage für Cyanobakterien in Betrieb gegangen — die Photosynthese läuft also schon mal. Quelle: Uni Jena, Pressemitteilung, 12.05.2020
