Glossar

Proteinalternativen zu traditionell aus Fleisch oder Milch höherer Nutztiere gewonnenen tierischen Proteinen; können aus pflanzlichen Quellen stammen (z. B. Erbsenprotein), aus mikrobieller Biomasse (z. B. Hefe) oder durch gezielte mikrobielle Fermentation (Präzisionsfermentation) gewonnen werden; stammen außerdem aus proteinreichen essbaren Insekten oder aus im Labor kultivierten fleischartigen Geweben („Clean Meat“); Ziel der Herstellung alternativer Proteine: Massentierhaltung und damit verbundene Umweltzerstörung vermeiden und CO 2-Emissionen reduzieren.

Von „tieridentischen“ alternativen Proteinen spricht man bei Proteinen tierischen Ursprungs, die unter Beibehaltung ihrer biochemischen Struktur und Funktionalität von Mikroorganismen hergestellt werden. Beispiele sind Milchproteine, Ei-Proteine oder Proteine zur Herstellung von Fleischersatzprodukten. Bei anderen Proteinen (z. B. Enzyme, Strukturproteine) wird die Proteinstruktur häufig im Bioprozess bewusst und gezielt verändert, um Eigenschaften für die spätere Anwendung zu verbessern (z. B. Enzymaktivität) oder zu eliminieren (z. B. Instabilität)

Aurase® ist ein von BRAIN Biotech entwickelter enzymatischer Wirkstoff zur Reinigung chronischer Wunden. Die mit Beteiligung von BRAIN Biotech gegründete SolasCure Ltd. arbeitet an der Zulassung des medizinischen Wirkstoffs.

Werden zur Entwicklung von Produkten in der Lebensmittel-, Getränke-, Hautpflege-, Kosmetik- und chemischen Industrie eingesetzt. Am BRAIN Biotech BioScience-Standort in Potsdam (AnalytiCon Discovery) arbeiten Expertinnen und Experten auf dem Gebiet der Naturstoffchemie und führen u.a. Wirkstoff-Screenings durch. Das Unternehmen hat über die Jahre eine umfangreiche Bibliothek mit bioaktiven Substanzen (u. a. „Small Molecules“) aufgebaut. Der dort entdeckte Wirkstoff Deucrictibant (ehemals PHA121) wird derzeit von dem Schweizer Unternehmen Pharvaris zum Arzneistoff weiterentwickelt.

Güter, die aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt wurden

Unternehmen der BRAIN Biotech Gruppe mit Sitz im Vereinigten Königreich (Hauptsitz Cardiff, Wales) und Tochtergesellschaft in den USA (Illinois); globales Vertriebsnetz, z.B. Korea, Australien, Neuseeland; Schlüsselakteure im Geschäft mit Spezialenzymen

Dieses Geschäftssegment enthält disruptive eigene Entwicklungsprojekte von BRAIN Biotech bzw. Partnerprojekte für „New Business“ mit hohem wirtschaftlichem Potenzial; zu den Wertschöpfungsoptionen gehören Ausgründungen, Lizenzen, Meilensteinzahlungen, Produktion, Verkauf.

Enzyme (Proteinmoleküle mit aktivem Zentrum), die als Katalysatoren (bio-)chemische Reaktionen beschleunigen

Bei einer Biokatalyse wird die Rate einer chemischen Reaktion mit Hilfe eines biologischen Systems erhöht. Ein solches biologisches Systeme können Enzyme oder Zellen sein. "Industrielle Biokatalyse" beschreibt den Prozess in einem industriellen Maßstab. Rohstoffe können auf diese Weise effizient und nachhaltig in gewünschte Produkte umgewandelt werden.

Anwendung biologischer Prozesse in einem industriellen Umfeld mit dem Ziel, eine nachhaltigere Wirtschaft zu schaffen

Das Segment BioProducts umfasst das Produktgeschäft mit spezialisierten Enzymen und anderen Proteinen. Für deren Herstellung betreibt die BRAIN Biotech Gruppe Fermentationsanlagen im Vereinigten Königreich sowie Produktionsanlagen in Kontinentaleuropa und in den USA. Juristische Einheit für das Produktgeschäft ist die 100-prozentige Tochtergesellschaft Biocatalysts Ltd. in Cardiff, Wales, Vereinigtes Königreich.

(Verfahrens-)Prozesse, bei denen lebende Zellen (z. B. Bakterien oder Pilze) oder deren Bestandteile (z. B Enzyme) zur Gewinnung bestimmter Produkte eingesetzt werden. Bei der Bioprozessentwicklung wird der optimale „Design-Raum“ für ein bestimmtes mikrobielles Produkt mit der gewünschten Ausbeute und Reinheit ermittelt. Effiziente und kostengünstige Bioprozessentwicklungen sind notwendig, damit sich neue biotechnologische Produktionsprozesse als wettbewerbsfähige Alternativen gegenüber bestehenden Prozessen bzw. Produkten behaupten können.

Technologie zur nachhaltigen Verarbeitung von Biomasse zu marktfähigen Produkten (z.B. Lebensmittel, Futtermittel, Materialien, Chemikalien) und Energie (Kraftstoffe, Strom, Wärme). Integrierte Bioraffinerien kombinieren verschiedene Technologien mit dem Ziel der größeren Flexibilität und Kostensenkung. Sie erleichtern die Nutzung von Nebenströmen und Abfällen und ermöglichen es hochwertige Produkte (z.B. Feinchemikalien) kombiniert mit minderwertigen Produkten (z.B. Bioenergie) zu produzieren

Das Segment BioScience umfasst forschungsintensive, kundenspezifische Lösungen auf Basis von Enzymtechnologie, Stammentwicklung, Bioprozessentwicklung und Naturstoffscreening. 

Anwendungsorientierter Teilbereich der Biologie; umfasst Erkenntnisse und Methoden der Mikrobiologie, Genetik, Biochemie, technischen Chemie und Verfahrenstechnik; nutzt biologische Prozesse u.a. für industrielle Anwendungen („Industrielle Biotechnologie“). 

Sammlungen der BRAIN Biotech Gruppe aus Enzymen, DNA-Sequenzen oder natürlichen Substanzen.

→ Enzym-Bibliothek: bis zu 500 isolierte und vorcharakterisierte Enzyme sowie für Enzyme kodierende, in Expressionsvektoren eingebrachte DNA

→ Metagenom-Bibliothek: Screenbare DNA-Bibliothek mit Metagenomen aus unterschiedlichen Habitaten; Sammlung dient zur Identifizierung zuvor nicht charakterisierter Enzyme und Stoffwechselwege

→ Substanz-Bibliothek: Naturstoffsammlung mit Untersammlungen zu bestimmten, gut charakterisierten Sustanzgruppen

Unternehmenseigene Sammlung, bestehend aus rund 53.000 umfassend charakterisierten Mikroorganismen (darunter „Chassis-Mikroorganismus“-Stämmen zur Entwicklung von Produktionsorganismen) sowie einer Enzym- und einern Metagenom-Bibliothek. 

Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats

CRISPR-Cas (= CRISPR/Cas) nennt man eine Methode, mit der DNA gezielt und präzise geschnitten werden kann. Die sogenannte „Gen-Schere“ (für das Genom-Editing) ermöglicht so das punktuelle Einfügen, Entfernen oder Modifizieren einzelner DNA-Abschnitte im lebenden Organismus. Die Methode bietet die Möglichkeit, gezielte Mutationen durchzuführen und so z.B. mikrobielle Produktionsorganismen innerhalb kurzer Zeit in ihrer Stoffwechselleistung zu optimieren.

Biochemisch gesehen besteht der CRISPR-Cas-Komplex aus dem CRISPR-assoziierten Protein „Cas“ mit der Funktion eines DNA-Schneideproteins (gehört zur Enzymklasse der Nukleasen), sowie aus einem RNA-Stück, der sogenannten Leit- oder Guide-RNA, die das Cas-Protein an die zu schneidende Stelle auf der DNA leitet.

Das aus der englischen Beschreibung abgeleitete Akronym „CRISPR“ steht für einen sich wiederholenden Bereich auf dem Genom des Bakteriums, bei dem man diesen DNA-Bereich zuerst gefunden hat und an dem man CRISPR-Systeme erkennen kann. Die CRISPR-Cas-Systeme leiten sich von einem natürlichen Mechanismus ab, mit dem sich Bakterien vor schädlichen Viren schützen.

In der Grundlagenforschung wird die CRISPR-Cas-Technologie bereits in vielfältigen Anwendungsbereichen eingesetzt. Die unklare Patentsituation speziell zum CRISPR/Cas9-System verhindert jedoch oftmals den Einsatz in Unternehmen, da bisher nicht absehbare Patent-Risiken bestehen, sowie teure Lizenzgebühren zu tragen sind. Aus diesem Grund wurden am R&D-Standort BRAIN Biotech Zwingenberg mit den Nukleasen BEC um BMC eigene Varianten der CRISPR-Cas-Schere entwickelt, um z.B. mikrobielle Produktionsstämme innerhalb kurzer Zeit in ihrer Stoffwechselleistung zu optimieren oder Lizenzen für das Editieren von Säugetierzellen zu vergeben.

Innovationen, die dazu führen können, dass Geschäftsmodelle oder Technologien ersetzt werden.

Desoxyribonukleinsäure: Biomolekül, das die genetische Information (Gene) trägt

Deutscher Nachhaltigkeitskodex ; BRAIN Biotech hat eine Erklärung zum Deutschen Nachhaltigkeitskodex ver- öffentlicht. Der Eintrag in die DNK-Datenbank unterstützt die Aktivitäten des Unternehmens bei der Nachhaltig-keitsberichterstattung und macht dessen Entwicklung sichtbar.

Proteine, die in ihrer Funktion als Biokatalysatoren biochemische Reaktionen beschleunigen; spielen bei der Entwicklung biobasierter Produkte eine bedeutende Rolle; BRAIN identifiziert und entwickelt optimierte Enzyme und Biokatalysatoren für komplexe Prozess- und Anwendungsanforderungen. Bei der Entwicklung von Enzymen für bestimmte Anwendungen kommt das sogenannte Protein-Engineering zum Einsatz.

Lebensmittel, die einem kontrollierten mikrobiellen Wachstum und einer Fermentation unterzogen wurden.

Forschung und Entwicklung

Entwicklungsprogramm von BRAIN Biotech für Frische und Produktstabilität durch natürliche bioaktive Substanzen; Einsatz in Lebensmittel- und Futtermittelindustrie, bei Medizinprodukten, Farben sowie für Reinigungs- und andere Haushaltsmittel.

Zielgerichtete Veränderung von DNA mithilfe molekularbiologischer Techniken

DNA Länge einer DNA-Sequenz, angegeben durch die Anzahl der Basenpaare (1 Giga bp = 1.000.000.000 Basenpaare); gängige Metagenomik-Messung

Gentechnisch veränderte Organismen / Gentechnisch modifizierte Organismen

"Generally-Regarded-as-Safe-Status": Sicherheitserklärung für die Verwendung von Substanzen (z.B. Mikroorganismen) zur Herstellung von Lebensmitteln; GRAS-Organismen können ohne Einschränkung in der biotechnologischen Produktion eingesetzt werden.

Nachhaltiger Bergbau, z.B. Erzaufbereitung mit Mikroorganismen anstelle von Chemikalien zur Gewinnung von Gold, Silber, Kupfer, seltenen Erden u. a.

Die natürliche Umgebung eines Organismus

Biotechnologisch optimierte Mikroorganismen, die als mikrobielle „Zellfabriken“ dienen

Umfasst die Anwendung der modernen Biotechnologie in industriellen Produktionsprozessen; chemische Ausgangsstoffe werden durch Enzyme (isoliert oder in Zellen, z. B. in Bakterien oder Pilzen) für die Weiterverarbeitung in geeignete Produkte umgewandelt; treibt die Innovation für einen Paradigmenwechsel in der Wirtschaft voran: hin zu biologischen Prozessen und biobasierten Produkten, weg von fossilen Rohstoffen und CO2-Emissionen.

Genetisch identische Organismen, durch natürliche Teilung oder Vermehrung entstanden oder künstlich erzeugt

Genomische Information, die in der Gesamtheit aller Mikroorganismen einer bestimmten Lebensgemeinschaft vorliegt; die BRAIN Biotech AG besitzt mehr als 40 Metagenom-Bibliotheken, die genomische Informationen zu Millionen neuer Enzyme und Stoffwechselwege aus zuvor nicht kultivierbaren Organismen enthalten

Genomische Analyse einer Organismengemeinschaft durch Gen-Sequenzierung; genetisches Material wird direkt aus Umweltproben extrahiert, sequenziert und analysiert, was eine vorherige Kultivierung der Mikroorganismen erspart.

Mikroskopisch kleines einzelliges oder multizelluläres Lebewesen, z.B. Bakterien, Algen, Pilze oder Viren

Systematische Weiterentwicklung bestehender und Entwicklung neuer Geschäftsmöglichkeiten einschließlich z.B. F&E- sowie Marketingaktivitäten

NGS steht für "Next Generation Sequencing" und beschreibt die DNA-Sequenzierung im Hochdurchsatz

Lineare oder ringförmige Ketten von Molekülen, die aus zwei oder mehr Aminosäuren bestehen; lange Polypeptidketten werden als Proteine bezeichnet

Weiterentwicklung der klassischen Fermentation mithilfe der Molekularbiologie und Bioinformatik; fermentierbare Organismen wie Bakterien, Hefen oder Pilze werden zu Produktionsmikroorganismen („Zellfabriken“) entwickelt, sodass sie ein bestimmtes Protein (oder ein anderes Molekül) in hoher Menge und Reinheit und mit bestimmten Eigenschaften produzieren. Voraussetzungen sind typischerweise das gezielte, präzise Verändern im Genom des Mikroorganismus – z.B. mithilfe des Genome Editings oder des Einbringens genetischer Bauanleitungen – sowie die Entwicklung ausgeklügelter Fermentationsprozesse. Proteine, die durch Präzisionsfermentation hergestellt und im Anschluss gereinigt gewonnen werden, sind z.B. Enzyme, alternative Proteine (s. alternative Proteine) oder Strukturproteine für unterschiedliche Industrien.

Vertrieb von Produkten in Form von Handelswaren, Technologien oder biotechnologischen Systemlösungen; kann über das direkte B2B-Geschäft der BRAIN Biotech Gruppe oder über gemeinsame Produktentwicklungen mit Industriepartnern und entsprechende Lizenzverträge erfolgen; Geschäftsoption skalierbares Produktgeschäft der BRAIN Biotech Gruppe.

Wichtigstes Produkt im Produktgeschäft sind Enzyme, zusammengefasst im Segment "BioProducts". Neben spezialisierten Enzymen gehören auch andere Proteine und Inhaltsstoffe zum Produktgeschäft der Gruppe. 

Nicht lebensfähige bakterielle Produkte oder Stoffwechselnebenprodukte von probiotischen Mikroorganismen, die im Wirt eine biologische Aktivität entfalten; werden z.B. in der Kosmetik eingesetzt.

Lebensmittel oder Nahrungsergänzungsmittel, die einen (unverdaulichen) Inhaltsstoff enthalten, der das Wachstum und/ oder die Aktivität einheimischer Bakterien selektiv stimuliert.

Lebende Mikroorganismen, die eine gesundheitsfördernde Wirkung auf Mensch und Tier ausüben können; werden seit über 50 Jahren für die Darmgesundheit im Lebensmittelbereich eingesetzt; neuere Anwendungsbereiche sind z.B. Kosmetik-, Landwirtschaft- oder Haushaltsprodukte.

Probiotika, die im Hinblick auf ihre Performance und/oder ihre Sicherheit mit Hilfe von non-GMO-Verfahren optimiert wurden (z.B. durch natürliche Evolution und gezielte Genom-Editierung ohne Einsatz fremder DNA).

Beim Prozess des Protein-Engineerings werden Proteine (z.B. Enzyme) für bestimmte Zwecke konstruiert und optimiert. Die Herangehensweise erfolgt entweder über „rationales Design“ (gezielte Mutagenese, möglich bei vorhandenen Kenntnissen der Proteinstruktur) oder über eine „gerichtete Evolution“ (ahmt die natürliche Evolution nach und erfordert keine Vorkenntnisse über die Proteinstruktur).

Ziele der Vereinten Nationen für nachhaltige Entwicklung

Spezifische chemische Produkte mit einer breiten Palette von Einsatzmöglichkeiten, von denen eine große Anzahl von Industriezweigen abhängt

Standardisiertes Prozessmodell zur Entwicklung von Produktinnovationen mit dem Ziel der Sicherung der Prozessqualität

Kombination aus Probiotika und Präbiotika

Bereich der Biologie, in dem Organismen so verändert werden, dass sie neue, nützliche Fähigkeiten ausbilden

Vertraglich geregelte F&E-Programme zur Entwicklung maßgeschneiderter Lösungen für Industriekunden der BRAIN Biotech AG

“Bergbau im städtischen Bereich“: Nachhaltige Gewinnung von Wertstoffen aus Sekundärrohstoffen und Abfallströmen, um sie langfristig in Wertschöpfungsketten zu halten.

Synonym für Industrielle Biotechnologie (s.o.)