Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Bakterien-Stoffwechsel beeinflusst krankmachende Eigenschaften

13.11.2014

Um sich im Körper ihres Wirts auszubreiten, haben krankmachende Erreger einige Strategien parat: Das Bakterium Yersinia pseudotuberculosis befällt zum Beispiel erst den Darm und gelangt anschließend über das Lymphsystem in Leber und Milz.

Biotechnologen der Saar-Uni um Professor Christoph Wittmann und René Bücker haben den Mikroorganismus in einer aktuellen Studie näher untersucht. Sie haben nun erstmals gezeigt, dass auch Stoffwechselprozesse darüber entscheiden, ob der Keim uns krank machen kann. Ihre Arbeit wurde gerade in der renommierten Fachzeitschrift „The Journal of Biological Chemistry“ veröffentlicht.

Das Bakterium Yersinia pseudotuberculosis kann unter anderem schwere Darmerkrankungen hervorrufen. Es ist eng verwandt mit dem Erreger der Pest (Yersinia pestis), der auch heute noch zu Infektionen und Todesfällen führt.

Die Saarbrücker Wissenschaftler um Professor Christoph Wittmann und René Bücker vom Institut für Systembiotechnologie der Saar-Uni erforschen, wie und warum sich Yersinia pseudotuberculosis im Körper ausbreiten kann. Das pathogene Bakterium durchdringt die Wand des Darms, um über das Lymphsystem tiefere Gewebe und sogar innere Organe zu befallen. Dabei ist es stets in der Lage, sich schnell an die ändernden Bedingungen im Körper anzupassen.

„Wir möchten die grundlegenden Mechanismen des gefährlichen Erregers verstehen, um dabei möglichst Schwachstellen in seiner Verteidigung für zukünftige Therapieansätze aufzudecken“, erklärt René Bücker. Der promovierte Biotechnologe ist Erstautor der aktuellen Studie. Der Ansatzpunkt der Wissenschaftler: Sie beschäftigen sich mit dem Stoffwechsel der Mikroorganismen.

Zusammen mit Forscherkollegen um Professorin Petra Dersch vom Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung in Braunschweig haben sie nun untersucht, was passiert, wenn sie gezielt in den Stoffwechsel des Keims eingreifen. „Mit Hilfe neuartiger systembiologischer Analysen unserer Arbeitsgruppe konnten wir das Bakterium in seiner ganzen Komplexität studieren“, sagt Christoph Wittmann. Dabei zeigte sich, dass der Zitronensäure-Zyklus im Stoffwechsel von Yersinia eng mit dessen Virulenz-Programm verzahnt ist. „Der Zyklus spielt eine zentrale Rolle bei der Energieversorgung der Zelle“, ergänzt Bücker.

Aufbauend auf ihren Erkenntnissen haben die Wissenschaftler den Zitronensäure-Zyklus bei den Bakterien an verschiedenen Stellen manipuliert und anschließend in Tierversuchen untersucht, welche Folgen dies mit sich bringt. „Varianten des Bakteriums mit einem gestörten Zyklus waren deutlich weniger infektiös. Mäuse, die mit den veränderten Bakterien infiziert wurden, erkrankten wesentlich seltener“, so Bücker weiter.

Die Ergebnisse zeigen, dass es bei Yersinia pseudotuberculosis einen Zusammenhang zwischen dem Stoffwechsel und der Pathogenität gibt. Die Forscher können dies nutzen, um etwa maßgeschneiderte Therapien gegen den Mikroorganismus zu entwickeln. Darüber hinaus können die Erkenntnisse der Studie zum Teil auf den Pest-Erreger übertragen werden.

Das Forschungsprojekt fand im Rahmen des Schwerpunktprogramms 1316 „Wirtsadaptierter Metabolismus von bakteriellen Infektionserregern“ der Deutschen Forschungsgemeinschaft statt. Die Studie wurde gerade in der renommierten Fachzeitschrift „The Journal of Biological Chemistry“ veröffentlicht: „The pyruvate - tricarboxylic acid cycle node: a focal point of virulence control in the enteric pathogen Yersinia pseudotuberculosis”
DOI: 10.1074/jbc.M114.581348

Hintergrund
Die Wissenschaftler des Instituts für Systembiotechnologie an der Universität des Saarlandes arbeiten an mikrobiologischen Verfahren, die auf Basis nachwachsender Rohstoffe Chemikalien und Wirkstoffe produzieren. Darüber hinaus erforschen sie medizinisch relevante Mikroorganismen, um neue Therapiemöglichkeiten zu entwickeln.

Fragen beantworten:
Professor Christoph Wittmann
Institut für Systembiotechnologie
E-Mail: christoph.wittmann(at)uni-saarland.de
Tel.: 0681 302 71971

Dr.-Ing. René Bücker
Institut für Systembiotechnologie
E-Mail: rene.buecker(at)uni-saarland.de
Tel.: 0681 302 71979

Hinweis für Hörfunk-Journalisten: Sie können Telefoninterviews in Studioqualität mit Wissenschaftlern der Universität des Saarlandes führen, über Rundfunk-Codec (IP-Verbindung mit Direktanwahl oder über ARD-Sternpunkt 106813020001). Interviewwünsche bitte an die Pressestelle (0681 302-2601) richten.

Melanie Löw | Universität des Saarlandes
Weitere Informationen:
http://www.uni-saarland.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Entzündung weckt Schläfer
29.03.2017 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

nachricht Rostocker Forscher wollen Glyphosat „entzaubern“
29.03.2017 | Universität Rostock

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Quantenkommunikation: Wie man das Rauschen überlistet

Wie kann man Quanteninformation zuverlässig übertragen, wenn man in der Verbindungsleitung mit störendem Rauschen zu kämpfen hat? Uni Innsbruck und TU Wien präsentieren neue Lösungen.

Wir kommunizieren heute mit Hilfe von Funksignalen, wir schicken elektrische Impulse durch lange Leitungen – doch das könnte sich bald ändern. Derzeit wird...

Im Focus: Entwicklung miniaturisierter Lichtmikroskope - „ChipScope“ will ins Innere lebender Zellen blicken

Das Institut für Halbleitertechnik und das Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, beide Mitglieder des Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), der Technischen Universität Braunschweig, sind Partner des kürzlich gestarteten EU-Forschungsprojektes ChipScope. Ziel ist es, ein neues, extrem kleines Lichtmikroskop zu entwickeln. Damit soll das Innere lebender Zellen in Echtzeit beobachtet werden können. Sieben Institute in fünf europäischen Ländern beteiligen sich über die nächsten vier Jahre an diesem technologisch anspruchsvollen Projekt.

Die zukünftigen Einsatzmöglichkeiten des neu zu entwickelnden und nur wenige Millimeter großen Mikroskops sind äußerst vielfältig. Die Projektpartner haben...

Im Focus: A Challenging European Research Project to Develop New Tiny Microscopes

The Institute of Semiconductor Technology and the Institute of Physical and Theoretical Chemistry, both members of the Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), at Technische Universität Braunschweig are partners in a new European research project entitled ChipScope, which aims to develop a completely new and extremely small optical microscope capable of observing the interior of living cells in real time. A consortium of 7 partners from 5 countries will tackle this issue with very ambitious objectives during a four-year research program.

To demonstrate the usefulness of this new scientific tool, at the end of the project the developed chip-sized microscope will be used to observe in real-time...

Im Focus: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Industriearbeitskreis »Prozesskontrolle in der Lasermaterialbearbeitung ICPC« lädt nach Aachen ein

28.03.2017 | Veranstaltungen

Neue Methoden für zuverlässige Mikroelektronik: Internationale Experten treffen sich in Halle

28.03.2017 | Veranstaltungen

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Organisch-anorganische Heterostrukturen mit programmierbaren elektronischen Eigenschaften

29.03.2017 | Energie und Elektrotechnik

Klein bestimmt über groß?

29.03.2017 | Physik Astronomie

OLED-Produktionsanlage aus einer Hand

29.03.2017 | Messenachrichten