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Angesichts einer wachsenden Weltbevölkerung und des globalen Klimawandels mit extremen Wettereignissen benötigt die Landwirtschaft effizientere und robustere Nutzpflanzen. Zum aktuellen Stand heute kann es allerdings Monate bis Jahre dauern, Nutzpflanzen mit neuen Eigenschaften auszustatten, da es an standardisierten Methoden mit hohem Durchsatz mangelt. 

Diese Lücke wird nun durch das Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie und das Zentrum für Synthetische Mikrobiologie (SYNMIKRO) - ehemals LOEWE-SYNMIKRO -geschlossen: gemeinsam entwickelten sie eine Testplattform mit der Mikroalge Chlamydomonas reinhardtii, die erstmals pflanzliche Chloroplasten für Hochdurchsatz-Anwendungen erschließt und damit das systematische und schnelle Testen genetischer Veränderungen in Chloroplasten in großem Maßstab ermöglicht. 

Ein beeindruckendes Beispiel: Das Team baute in die Chloroplasten der Alge einen synthetischen Stoffwechselweg ein, mit der die Alge unter Stressbedingungen vermehrt CO₂ aufnehmen konnte und dabei fast doppelt so viel Biomasse bildete. Dies zeigt, wie gezielte Eingriffe in die Stoffwechselwege von Chloroplasten deren Produktivität steigern können.

„Die jetzt vorgestellte Plattform wird eine zentrale Rolle sowohl in dem Forschungsverbund „Robuste Chloroplasten“, als auch dem Exzellenzcluster ‘Microbes-4-Climate‘ spielen, in dem wir gemeinsam mit der Universität Marburg neue biologisch basierte Ansätze gegen den Klimawandel erschließen wollen“, sagt Tobias Erb. „Solche Schlüsseltechnologien sind wichtig, um gezielt forschen zu können – in einem Tempo, das der Dringlichkeit der Aufgabe im Angesicht des Klimawandels gerecht wird.“