Bereits während des Studiums erfolgreich forschen Biologiestudentin untersucht biomedizinisches Potential von Pflanzen

Ronja Friedhoff hat in den letzten Monaten durch Sequenzierungs-Experimente die genetische Information von verschiedenen Heilpflanzen entschlüsselt. Nun wurde die Biologiestudentin der Technischen Universität Braunschweig eingeladen, ihre Ergebnisse auf einer internationalen Fachkonferenz in London („London Calling 2024“) vor einem breiten Fachpublikum zu präsentieren.

Ronja Friedhoff präsentiert Genomsequenzierungsprojekte in Lodon. Bildnachweis: Oxford Nanopore Technologies

„Auf der großen Bühne vor mehreren hundert Leuten zu präsentieren und zu wissen, dass zusätzlich online über tausend Menschen zusehen, war eine ganz besondere Erfahrung”, sagt Ronja Friedhoff. “Für mich war dieser Konferenzbesuch auch eine tolle Möglichkeit zum Austausch und Networking mit international führenden Forschenden auf dem Gebiet der Nanoporen-Sequenzierung.“ Essentiell für diesen Erfolg war, dass sie früh im Studium umfangreich praktische Erfahrungen sammeln konnte und sich an Forschungsprojekten beteiligt hat.

Brennnessel und Fingerhut entschlüsselt

Mittels Nanoporen in einer künstlichen Membran hat Ronja Friedhoff im Hochdurchsatz Millionen von einzelnen DNA-Molekülen untersucht. Damit konnten bereits die Genome von verschiedenen pharmazeutisch interessanten Pflanzen wie beispielsweise Brennnessel, Fingerhut und Schlafbeere erschlossen werden. “Mich fasziniert diese Möglichkeit, per Sequenzierung Einblicke in die genetische Information von Lebewesen zu bekommen”, sagt Ronja Friedhoff, die auch an der bioinformatischen Analyse der generierten Daten arbeitet.

Ziel: Herstellung von Wirkstoffen nach dem Vorbild der Natur

Ronja Friedhoff mit einem MinION, der für die Nanoporen-Sequenzierung benötigt wird, und der Heilpflanze Withania somnifera. Das Genom von Withania somnifera wurde von Ronja Friedhoff mit Hilfe des MinIONs entschlüsselt. Bildnachweis: Jakob Horz/TU Braunschweig

Basierend auf den genetischen Informationen können Biosynthesewege von pflanzlichen Wirkstoffen nachvollzogen werden. Die junge Wissenschaftlerin führt diese Arbeiten in der Forschungsgruppe von Prof. Boas Pucker (Institut für Pflanzenbiologie, BRICS, TU Braunschweig) in Kooperation mit dem Institut für Pharmazeutische Biologie und der Forschungsgruppe von Prof. Jakob Franke (Leibniz Universität Hannover) durch.

Während ihrer bisherigen Forschung in der AG Pucker war sie an drei Publikationen beteiligt. “Um das Potential von Heilpflanzen biotechnologisch zu nutzen, müssen wir verstehen, wie diese Pflanzen ihre Wirkstoffe produzieren”, erklärt Ronja Friedhoff. Die Arbeiten an Wirkstoffkandidaten sind im Forschungsschwerpunkt „Engineering for Health“ der TU Braunschweig angesiedelt.

Großes Interesse auch an Virologie

Ronja Friedhoff hat während ihres Bachelors ein mehrmonatiges Forschungspraktikum in einem virologischen Labor in Kanada absolvierte. “Diese Auslandserfahrung war großartig und ich kann es anderen Studierenden nur sehr empfehlen“, kommentiert Ronja Friedhoff. Nun kann sie dieses Interesse mit ihren Arbeiten an Pflanzen kombinieren.

“In der Literatur finden sich einige Beispiele für Pflanzen, die Stoffe mit antiviraler Wirkung produzieren”, erklärt die Forscherin.

Ein Beispiel dafür sind Catechine und Epicatechine, denen eine Wirkung gegen Influenza-A-Viren zugeschrieben wird. Beide Substanzen wurden bisher besonders im grünen Tee untersucht, werden aber auch von anderen Pflanzen wie der Brennnessel produziert.

Ronja Friedhoff beim Beladen einer Flow-Cell für die Nanoporen-Sequenzierung. Bildnachweis: Jakob Horz/TU Braunschweig

Auch in Zukunft möchte sich Ronja Friedhoff in ihrer Forschung mit der Nanoporen-Sequenzierung und der bioinformatischen Auswertung der Sequenzierdaten beschäftigen, zum Beispiel, im Rahmen ihrer Masterarbeit. ”Der technologische Fortschritt auf dem Gebiet der Sequenzierung ist wirklich beeindruckend. Experimente, die innerhalb weniger Tage von einer einzelnen Person durchgeführt werden, hätten vor wenigen Jahren noch internationale Teams für Monate beschäftigt”, so die Forscherin. Zusätzlich zu DNA- und RNA-Molekülen möchte Ronja Friedhoff in Zukunft auch Proteine mit dieser Technologie untersuchen.