Prof. Dr. Katharina Höfer und Dr. Johannes Rebelein wurden als „EMBO Young Investigators“ ausgezeichnet. Die „European Molecular Biology Organization“ (EMBO) hat sie in ihr Nachwuchsnetzwerk europäischer Spitzenforschung aufgenommen.
Gleich zwei Forschende aus Marburg sind von der europäischen Wissenschaftsorganisation „European Molecular Biology Organization“ (EMBO) zum „Young Investigator“ gewählt worden. Dr. Johannes Rebelein vom Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie (MPI-TM) und Prof. Dr. Katharina Höfer von der Philipps-Universität erhalten gemeinsam mit europaweit 27 – in diesem Jahr ausgezeichneten – Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern für einen Zeitraum von vier Jahren finanzielle Unterstützung und Zugang zu Mentoring- und Ausbildungsprogrammen.
Höfer und ihr Team erforschen die Rolle neuartiger RNA-Bausteine in Bakterien, die mit Viren – sogenannten „Bakteriophagen“ – infiziert sind. Kürzlich entdeckten sie eine bislang unbekannte enzymatische Reaktion, die RNA mit Proteinen verknüpft. Während der Infektion von Bakterien mit Bakteriophagen entstehen völlig neue Biomoleküle, die bisher noch nicht in der Natur beschrieben wurden.
„Wir untersuchen derzeit, welche Funktion diese RNAylierung hat – sowohl am Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie als auch im Rahmen meiner LOEWE-Spitzenprofessur am Institut für Pharmazeutische Biologie und Biotechnologie“, berichtete Höfer. „Dank des großartigen EMBO-Netzwerks können wir zukünftig die Bedeutung der RNAylierung auch in anderen Organismen erforschen – einschließlich des Menschen.“ Ein langfristiges Ziel der Forscherin ist, die RNAylierung als innovative Methode zur Kontrolle mikrobieller Prozesse bis hin zur Entwicklung neuartiger RNA-basierter Therapeutika zu etablieren. „Die internationale Vernetzung durch die EMBO eröffnet uns die Möglichkeit, völlig neue Ansätze zu erschließen und auch die erfolgreiche interdisziplinäre Forschung an der Universität Marburg weiter voranzutreiben“. Das geschieht zum Beispiel im Rahmen des Zentrums für Synthetische Mikrobiologie (SYNMIKRO) und des geplanten Exzellenzclusters „Microbes-4-Clima (M4C).
Höfer studierte Life Sciences und Biotechnologie in Hannover und Heidelberg. Im Anschluss an ihre Promotion und Postdoc-Zeit an der Universität Heidelberg leitet sie seit 2020 eine Max-Planck-Forschungsgruppe am Max-Planck-Institut in Marburg. Seit Dezember 2024 ist sie LOEWE-Spitzenprofessorin an der Philipps-Universität.
Im Zentrum der Forschung von Rebelein steht eines der wichtigsten Enzyme der Erde. Das ist die „Nitrogenase“. Dieses Enzym ist als einziges bekanntes Enzym in der Lage, den Stickstoff aus der Luft für das Leben verfügbar zu machen.
Die Nitrogenase wandelt Stickstoff in eine Form um, die von Pflanzen verarbeitet und eingebaut werden kann. Stickstoff ist ein lebensnotwendiger Baustein für den Aufbau von DNA und Proteinen.
Einerseits arbeitet Rebelein mit seinem Team am Marburger Max-Planck-Institut daran, den genauen Mechanismus der Nitrogenase aufzudecken, um eine nachhaltigere Landwirtschaft zu ermöglichen. Gleichzeitig konnte er zeigen, dass Nitrogenasen und insbesondere die enthaltenen Metallzentren nicht nur die Dreifachbindung von molekularem Stickstoff aufbrechen, sondern auch das Treibhausgas CO2 in Kohlenwasserstoffe wie Methan, Ethylen und Propan umwandeln können. Das Team wies nach, dass diese Nitrogenase-katalysierte CO2-Reaktion tatsächlich auch in der Natur in Mikroben stattfindet.
Diese Ergebnisse eröffnen neue Wege, um biotechnologische Prozesse für die Fixierung von CO2 und die Produktion von Grundchemikalien zu entwickeln und damit zu einer grünen Kreislaufwirtschaft beizutragen. „Wir versuchen, eines der ältesten und reaktivsten Enzyme zu verstehen und mit Hilfe der Synthetischen Biologie zu verändern, damit neuartige Reaktionen in der CO2-Fixierung möglich sind“, sagte Rebelein. „Die Aufnahme in das EMBO Young Investigator Programm ist eine großartige Auszeichnung. Wir haben hier in Marburg ein exzellentes interdisziplinäres Netzwerk, das sich mit der Rolle von Mikroorganismen im Klimawandel beschäftigt, was sich in unserer Initiative Microbes-for-Climate (M4C) zeigt. Das EMBO-Programm ermöglicht es mir und meinem gesamten Team, neue wissenschaftliche Kontakte aufzubauen und damit unsere Forschung zu den Mechanismen und dem Engineering der Nitrogenase weiter voranzutreiben.“
Rebelein ist studierter Biotechnologe an der TU Braunschweig. 2016 promovierte er in Biological Sciences an der University of California in Irvine in den Vereinigten Staaten von Amerika (USA). Nach seiner PostDoc-Zeit als EMBO-Stipendiat an der Universität Basel in der Schweiz ist er seit 2020 Emmy-Noether-Forschungsgruppenleiter am Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie und SYNMIKRO.#
Mit ihrem Nachwuchsforscherprogramm fördert EMBO exzellente Gruppenleiter*innen, die seit weniger als vier Jahren in unabhängiger Position tätig sind, ein eigenes Labor leiten und eine hervorragende Bilanz wissenschaftlicher Leistungen vorweisen können. Das Programm bietet den Gruppenleiterinnen und -leitern die Möglichkeit, ihre Forschungskarriere und die Labore weiterzuentwickeln und lebenslange Verbindungen zu knüpfen. „EMBO Young Investigators“ erhalten im zweiten Jahr ihrer Tätigkeit ein Stipendium von 15.000 Euro und können sich um weitere Zuschüsse von bis zu 10.000 Euro pro Jahr bewerben.
Dazu gehören Schulungen sowie Zugang zu zentralen Einrichtungen des Europäischen Laboratoriums für Molekularbiologie (EMBL). Weitere Informationen gibt es unter <a href=“http://www.embo.org“ target=“_blank“>www.embo.org</a>.
* pm: Philipps-Universität Marburg