Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik KW #43 (2025)

Wie schaffen es Pflanzen, Hormone, Zucker und andere Moleküle von Zelle zu Zelle zu verfrachten? Wie funktioniert der Transport über längere Strecken, etwa von den Blättern in die Wurzeln? Für diese Fragen interessiert sich Professor Ulrich Hammes, der neue Leiter des Lehrstuhls für Botanik I an der Universität Würzburg. Im Mittelpunkt seiner Forschung stehen Transportproteine. Und er ergänzt: „Wir versuchen, die Funktion und die Struktur dieser Transporter bis ins atomare Detail zu verstehen.“ Genug zu tun gibt es auf diesem Gebiet: „Drei bis fünf Prozent des Erbguts einer Pflanze bestehen aus Bauanleitungen für Transportproteine. Aber wir kennen bisher noch nicht einmal 20 Prozent dieser Proteine“, erklärt Ulrich Hammes.  Vom Lehrstuhl für Systembiologie der Pflanzen der Technischen Universität München ist Hammes zum Oktober 2025 als Leiter des Lehrstuhls für Botanik I – Molekulare Pflanzenphysiologie und Biophysik an die Universität Würzburg gewechselt. 

Forschende wollen biotechnologische Zellfabriken entwickeln, die ohne landwirtschaftliche Anbauflächen und fossile Rohstoffe auskommen. Dazu setzen sie auf die Mikroalge Chlamydomonas reinhardtii, um aus Kohlendioxid und Sonnenlicht die wichtige Grundchemikalie Glykolat zu produzieren – einen Baustein für Medikamente, Konservierungsstoffe und Polymere, der heute noch aus teils giftigen fossilen Ausgangsstoffen hergestellt wird. Die Mikroalge wird mit neuartigen Mutationsmethoden und KI-basiertem Screening für die industrielle Nutzung optimiert. Die drei Projektpartner von der TU Chemnitz, der Universität Leipzig und des Fraunhofer-Instituts für Elektronenstrahl- und Plasmatechnik (FEP) haben bereits wichtige Fortschritte erzielt und arbeiten mit innovativen Ansätzen. Das PhotoKon genannte Projekt (Photokatalytische Konversion von CO₂ in Glykolat durch mikrobielle Zellfabriken unter Nutzung von Zufallsmutagenese und künstlicher Intelligenz) läuft seit Juni 2024 und wird noch bis 31. Mai 2027 gefördert, wobei es die wissenschaftlichen Grundlagen zur Nutzung ionisierender Strahlung als neues Verfahren zur gezielten Züchtung und Optimierung von photosynthetisch aktiven Zellen erarbeitet.