Joint Lab Baikal

Im Rahmen der Deutsch-Russischen Strategischen Instituts-Partnerschaft wurde ein gemeinsames Forschungslabor "Joint Lab Baikal" errichtet. Ende 2005 startete ein vom BMBF finanziertes Projekt zum Thema "Molekularbiologie und nachhaltige Nutzung von endemischen Schwämmen".
Schwämme sind die ältesten, noch existierenden vielzelligen Tiere (Metazoen). Unter den Süßwasserschwämmen bilden die endemischen Schwämme des Baikalsees die wohl beeindruckendsten, aus zahlreichen nadelförmigen Elementen zusammengesetzten Skelette. In den letzten Jahren konnten erste Einblicke in die molekularen Mechanismen gewonnen werden, die der Bildung des Schwamm-Skeletts zugrunde liegen. Dabei stellte es sich heraus, dass das Axialfilament der Spiculae aus einen Enzym besteht, das Silicatein genannt wird und die Synthese von biogenem Silica (amorphes Siliziumdioxid; “Biosilica”) - und damit die Bildung der Spiculae - vermittelt. Schwämme besitzen somit die einzigartige Fähigkeit, ein anorganisches Material (Silica) enzymatisch zu synthetisieren.

In dem Projekt „Molekularbiologie und nachhaltige Nutzung von endemischen Schwämmen“ wird die Evolution und der Mechanismus der Bildung des Silica-Skeletts der Schwämme untersucht. Dieser grundlegende Prozess weist eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten in der Nanobiotechnologie und Biomedizin auf. Darauf aufbauend sollen neue Strategien für die industrielle Nutzung von Biosilica auf dem Gebiet der Nanobiotechnologie und Biomedizin entwickelt werden.

Schwämme sind darüber hinaus eine reiche Quelle für bioaktive Substanzen, die für die Humantherapie von Interesse sind. Auf diesem Gebiet besteht ebenfalls eine enge Kooperation mit dem koordinierten BMBF-Kompetenzzentrum über "Molekulare Biotechnologie und bioaktive Verbindungen von marinen Schwämmen und Schwamm-assoziierten Bioorganismen". Die Forschungsaktivitäten des „Joint Lab Baikal“ umfassen auch die Entwicklung von Technologien zur Kultivierung von Baikal-Schwämmen im Labor (“Schwammfarm”).

Die wissenschaftliche Koordination des Projektes hat Prof. Dr. Werner E.G. Müller, Leiter der Abteilung Angewandte Molekularbiologie am Institut für Physiologische Chemie der Universität Mainz und Koordinator des BMBF-Exzellenzzentrums „BIOTECmarin”. Die Leitung auf der russischen Seite hat Prof. Dr. Michael A. Grachev, Mitglied er Russischen Akademie der Wissenschaften und Direktor des Limnologischen Instituts der Russischen Akademie der Wissenschaften (Sibirische Abteilung) in Irkutsk. Beteiligt sind noch auf deutscher Seite noch Prof. Dr. Dr. Heinz C. Schröder, ebenfalls Institut für Physiologische Chemie der Universität Mainz, sowie auf russischer Seite Dr. Sergey I. Belikov, Leiter des Labors für Analytische Bioorganische Chemie am Limnologischen Institut.