Mit der Initiative BioProMare verfolgt das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) das Ziel, das bisher wenig untersuchte biotechnologische Potenzial des marinen Lebensraums zu erkennen, zu erforschen und zu nutzen.

Damit sollen neue Produkte und Dienstleistungen konzipiert werden und durch eine Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit dieser nachhaltigen Wirtschaftsweise die Transformation hin zur Bioökonomie unterstützen. Das iSBio-Team ist im Rahmen dieser Initiative Partner im Verbundprojekt EXPLOMARE, welches sich in den kommenden drei Jahren (Mai 2020 - April 2023) mit der Erforschung und Entwicklung neuartiger Verfahren zur Gewinnung wertvoller Naturstoffe befassen wird.

In einem interdisziplinären Ansatz soll eine einzigartige marine Wertschöpfungskette aufgebaut werden. Diese soll die Herstellung neuartiger Wirkstoffe marinen Ursprungs mit maßgeschneiderten Zellfabriken der Gattung Streptomyces ermöglichen. Die Bakterien stammen dabei ebenfalls aus dem Meer. Sie sind daher an hohe Salzgehalte adaptiert, die vermutlich entscheidend für die effektive Funktion mariner Naturstoffsynthese-Wege sind. Naturstoff-Gencluster aus dem Meer können in herkömmlichen terrestrischen Mikroorganismen oft nur schlecht exprimiert werden. Mit Hilfe von synthetischer Biologie und metabolischem Engineering sollen die mikrobiellen Zellfabriken schrittweise aufgebaut werden. Die Etablierung biotechnologischer Verfahren auf Basis der zellulären Minifabriken soll dann später Meeresalgen als Rohstoff nutzen. Diese gelten als einer der zukunftsträchtigsten nachwachsenden Rohstoffe weltweit – können sie doch ohne Dünger, Pestizide und Konkurrenz mit wertvollen Ackerflächen direkt im Meer angebaut werden, wo sie aufgrund ihres schnellen Wachstums bis 70 Meter lang werden und höhere Biomasseerträge liefern als zum Beispiel Mais oder Getreide.

Für die innovative Entwicklung bündeln die Arbeitsgruppen von Christoph Wittmann (Institut für Systembiotechnologie) und Andriy Luzhetskyy (Pharmazeutische Biotechnologie) der Saar-Uni ihre Expertisen. Die Gruppe von Prof. Luzhetskyy ist seit vielen Jahren führend in der Synthetischen Biologie zur Nutzung und Entwicklung von Streptomyceten für die gezielte Naturstoffproduktion. Das Team von Prof. Wittmann ist auf das Metabolic Engineering von Zellfabriken für eine nachhaltige Bioökonomie spezialisiert und nutzt dabei erfolgreich auch Rohstoffe aus Meeresalgen. Weitere Kooperationspartner im Verbund sind das saarländische Start-Up-Unternehmen MyBiotech aus Überherrn, welches geeignete Verfahren zur Aufreinigung der teuren Produkte erforschen wird sowie das Centrum für Biotechnologie der Universität Bielefeld, welches für das Projekt wesentliche Analysen im Bereich der zellulären Analytik durchführen wird. EXPLOMARE hat ein Gesamtvolumen von 1,75 Millionen Euro. Die beiden Arbeitsgruppen der Universität des Saarlandes werden dabei mit 1,0 Million Euro gefördert.