Centre for Synthetic Biology

Mit dem Centre for Synthetic Biology wird die Synthetische Biologie als ein definierter Schwerpunkt der TU Darmstadt etabliert. Das Centre vereint Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Biologie, Chemie und Elektro- und Informationstechnik, Materialwissenschaften und Physik, Maschinenbau und Gesellschaftswissenschaften.

Die Synthetische Biologie beschreibt den ingenieurwissenschaftlichen Ansatz, biologische Zellen mit neuer molekularer Funktionalität auszustatten. Anders als die traditionelle Biotechnologie folgt sie dabei dem Prinzip, diese Funktionalität durch die Komposition einzelner, gut charakterisierter, standardisierter molekularer Komponenten zu erzielen. Dabei helfen neue Verfahren der Molekularbiologie, wie bspw. Varianten der Genschere CRISPR.

Parallel dazu entwickeln sich unsere Fähigkeiten, RNA-Moleküle und Proteine nach Zielvorgaben zu entwerfen, rasant weiter. Im abstrakten Sinne entsteht somit mit der Synthetischen Biologie durch das Zusammenschalten von definierten Elementen ein neues technologisches Substrat, mit dem verschiedenste Funktionalitäten realisiert werden können. Dabei spannen die möglichen Anwendungen einen sehr großen Bereich auf: Intelligente Biosensoren für in vitro bzw. point-of-care Diagnostik, Herstellung von komplexen chemischen Verbindungen, Herstellung von optimierten Proteinen, bspw. Enzymen, neue (biokompatible) Materialien, neue Regulationsmechanismen für robustere Pflanzen und Mikroorganismen und die Erzeugung elektrischer Energie.

Innerhalb des Centre verteilt sich die Forschung auf 3 Ebenen:

1. Molekül-Ebene (DNA, RNA, Protein, Nanoporen)

2. Zelluläre Ebene (genregulatorische Schaltkreise, Sensorik, metabolisches Engineering)

3. Multizelluläre Ebene (Synthetische Organe, 3D-Biodruck)

Graduate School Life Science Engineering

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Design molekularer Sensoren

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Wichtige Voraussetzung zur Gründung des Centre lieferten die LOEWE Schwerpunkte CompuGene und iNAPO. Dabei widmet sich CompuGene der Erforschung neuer Verfahren zur Generierung genetischer Logikschaltkreise unter Zuhilfenahme von Computermodellen. Der Schwerpunkt iNAPO beschäftigt sich mit der Erforschung von Ionen-leitenden Nanoporen und deren Einsatz in der Biosensorik.