Das Profil

Die Schwerpunkte / Spezialisierungen

Der Arbeitskreis für Molekulare Mikrobiologie & Bioenergetik von Prof. Dr. Volker Müller arbeitet an der Adaptation von Mikroorganismen an extreme Lebensbedingungen. Hierzu zählen die Adaptation an extrem salzhaltige und trockene Standorte, an Hitze sowie an Wachstum unter extremer Energielimitierung. Unterschiedlichste biochemische, molekularbiologische und genetische Methoden werden angewandt um die molekularen Mechanismen und enzymatischen Schritte aufzuklären. Besonderer Augenmerk liegt auch auf der Anwendung metabolischer Stoffwechselleistungen und Enzymen in der Biotechnologie.

Schwerpunkte/Spezialisierung
Ein Forschungsschwerpunkt des Arbeitskreises von Prof. Dr. Volker Müller ist der Stoffwechsel Essigsäure-produzierender, anaerober Bakterien. Diese Organismen sind in der Lage, Gasgemische aus Wasserstoff, Kohlendioxid und/oder Kohlenmonoxid (Synthesegas) in biotechnologisch interessante Endprodukte umzuwandeln. Biochemische und genetische Methoden werden genutzt, um die zugrundeliegenden enzymatischen Reaktionen zu verstehen und durch eine gezielte Manipulation des Stoffwechsels das Produktspektrum zu erweitern. Kürzlich wurde eine neue Enzymklasse zur Speicherung von Wasserstoff in diesen Organismen identifiziert und charakterisiert. Diese Enzyme erlauben die reversible Bindung von Wasserstoff an CO2 unter Bildung von Ameisensäure bzw. Formiat. Im Unterschied zu chemischen Katalysatoren verläuft die Katalyse ohne Einsatz hoher Drücke oder Temperaturen mit hohen Umsatzraten. Wasserstoff lässt sich in Form von Ameisensäure bzw. Formiat leicht und sicher transportieren und speichern. Ein entwickeltes Ganzzelsystem erlaubt die Katalyse auch ohne Isolation der Enzyme mit intakten Bakterienzellen.

The research group for Molecular Microbiology and Bioenergetics of Prof. Dr. Volker Müller is working on the adaptation of microorganisms to extreme conditions, namely the adaptation to habitats with high salinity and or drought, high temperatures and growth under extreme energy limitation. Different biochemical, molecular and genetic methods are applied to unravel the molecular mechanisms and responsible enzymatic steps. The application of the metabolic power and enzymatic catalysis for biotechnological applications is of special interest.

Schwerpunkte/Spezialisierung
A main research focus of the group of Prof. Dr. Volker Müller is the metabolism of anaerobic acetic acid producing bacteria. These organisms have the potential to produce industrial relevant biocommodities from gas mixtures of hydrogen, carbon dioxide and/or carbon monoxide (synthesis gas). Biochemical and genetic methods are applied to understand the enzymatic reactions. By modifying the metabolism new biocommodities will be added to the repertoire of acetogenic bacteria. Recently, a new class of enzymes applicable for hydrogen storage was discovered in these organisms. These enzymes catalyze the reversible interconversion of hydrogen and CO2 to formic acid or formate, respectively. The catalysis can be performed under mild pressures and temperatures still allowing high turnover rates. Bound to CO2 as formic acid or formate, hydrogen can be easily stored and transported. A developed whole cell system allows to use intact bacterial cells for this catalysis saving the costs and efforts for enzyme purification.

Herausragende Produkte

1.

2.