Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Bakteriophagen - Alles dabei

29.04.2015

LMU-Forscher zeigen erstmalig, dass Bakteriophagen die Proteine, die sie für den intrazellulären Transport ihrer viralen DNA benötigen, selbst mitbringen, wenn sie die Wirtszelle befallen.

Viren sind alleine nicht lebensfähig. Um zu leben und sich vermehren zu können, brauchen sie einen Wirt. Bakteriophagen (kurz: Phagen) infizieren dafür Bakterien. Forscher um LMU-Professor Marc Bramkamp vom Lehrstuhl Mikrobiologie der LMU und um Professor Julia Frunzke vom Forschungszentrum Jülich konnten nun erstmals zeigen, dass Bakteriophagen die Proteine, die sie zum Vermehren brauchen, selbst mitbringen, wenn die Wirtszelle nicht darüber verfügt. Über ihre Ergebnisse berichten die Forscher aktuell in der Fachzeitschrift Nucleic Acids Research.


Die Abbildung zeigt eine fluoreszenzmikroskopische Aufnahme eines Corynebacterium glutamicum. Das AlpC-Filament ist rot, das Adapter-Protein (AlpA) gelb erkennbar. (Catriona Donovan/LMU)

„Um sein Erbgut zu vermehren, muss das Virus seine DNA in der Wirtszelle an die dafür richtige Stelle bewegen. Wir konnten erstmals zeigen, wie ein Prophage, dessen virale DNA komplett in das Genom der Wirtszelle eingebaut ist, den intrazellulären Transport organisiert“, sagt Marc Bramkamp.

Für den Transport innerhalb einer Zelle ist das sogenannte Aktin-Zytoskelett verantwortlich, das aus Proteinen besteht, die fadenförmige Strukturen (Filamente) bilden. Viren, die eukaryotische Zellen (Zellen mit Zellkern), infizieren, nutzen deren Zytoskelett. Auch einige Bakterien haben ein Zytoskelett, wie seit einigen Jahren bekannt ist. Es gibt aber auch viele Bakterien, die kein Aktin haben. Wie es den Viren dennoch gelingt, sich zu vermehren, konnte das Forscherteam um Marc Bramkamp und Julia Frunzke nun anhand eines Corynebakteriums zeigen.

Virale DNA hangelt sich an Protein-Kabel entlang

Die LMU-Forscher untersuchten ein von einem Virus infiziertes Corynebacterium glutamicum, das kein eigenes Zytoskelett hat. „Wir konnten erstmals zeigen, dass der Prophage dennoch das Strukturprotein Aktin für den intrazellulären Transport nutzt“, sagt Marc Bramkamp. Das bedeutet, dass das Virus das Protein und damit quasi seine „Transportausrüstung“ selbst mitgebracht haben muss.

Dem Team ist es gelungen, den kompletten molekularen Mechanismus des intrazellulären Transports der viralen DNA zu beschreiben: Der Prophage kodiert das Aktin-ähnliche Protein AlpC. „Es ist eines der ersten Gene, die das Virus von seiner DNA umsetzt“, sagt Bramkamp.

Die virale DNA wird dabei über ein Adapter-Protein (AlpA) an das Aktin-Filament gekoppelt „Anhand der Filamente wandert die Virus-DNA wie an einem Kabel entlang“, sagt Bramkamp. Das Adapter-Protein ist dabei für die Dynamik der Filamente verantwortlich. „Durch das aufeinanderfolgende Aufbauen und Zusammenfallen der Filamente wird die Richtung der Bewegung vorgegeben.“

Ihr Ziel ist vermutlich die Zellmembran, an der die Replikation der viralen DNA wahrscheinlich stattfindet.

„Diese Arbeit zeigt erstmalig, dass die Interaktion von Viren und dem Zytoskelett evolutiv sehr alt ist“, sagt Bramkamp. „Es könnte sogar sein, dass jene Bakterien, die ein eigenes Aktin-Zytoskelett haben, dieses ursprünglich über Viren erworben haben.“ In einem nächsten Schritt wollen die Forscher nun weitere Phagen untersuchen, um den intrazellulären Transport der viralen DNA weiter zu entschlüsseln.
(Nucleic Acids Research, doi: 10.1093/nar/gkv374)

Prof. Dr. Marc Bramkamp
Biozentrum
Department I, Mikrobiologie
Großhaderner Str. 2-4
82152 Planegg / Martinsried

Telefon: +49 (0)89 / 2180-74611
E-Mail: marc.bramkamp@lmu.de

Luise Dirscherl | Ludwig-Maximilians-Universität München
Weitere Informationen:
http://www.uni-muenchen.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Forscher entdecken 30 neue Gene für Depression
27.04.2018 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Helmholtz-Forscher bekommen Herpesvirus zu fassen
27.04.2018 | Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt

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: Why we need erasable MRI scans

New technology could allow an MRI contrast agent to 'blink off,' helping doctors diagnose disease

Magnetic resonance imaging, or MRI, is a widely used medical tool for taking pictures of the insides of our body. One way to make MRI scans easier to read is...

Im Focus: Fraunhofer ISE und teamtechnik bringen leitfähiges Kleben für Siliciumsolarzellen zu Industriereife

Das Kleben der Zellverbinder von Hocheffizienz-Solarzellen im industriellen Maßstab ist laut dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und dem Anlagenhersteller teamtechnik marktreif. Als Ergebnis des gemeinsamen Forschungsprojekts »KleVer« ist die Klebetechnologie inzwischen so weit ausgereift, dass sie als alternative Verschaltungstechnologie zum weit verbreiteten Weichlöten angewendet werden kann. Durch die im Vergleich zum Löten wesentlich niedrigeren Prozesstemperaturen können vor allem temperatursensitive Hocheffizienzzellen schonend und materialsparend verschaltet werden.

Dabei ist der Durchsatz in der industriellen Produktion nur geringfügig niedriger als beim Verlöten der Zellen. Die Zuverlässigkeit der Klebeverbindung wurde...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: Innovatives 3D-Druckverfahren für die Raumfahrt

Auf der Hannover Messe 2018 präsentiert die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), wie Astronauten in Zukunft Werkzeug oder Ersatzteile per 3D-Druck in der Schwerelosigkeit selbst herstellen können. So können Gewicht und damit auch Transportkosten für Weltraummissionen deutlich reduziert werden. Besucherinnen und Besucher können das innovative additive Fertigungsverfahren auf der Messe live erleben.

Pulverbasierte additive Fertigung unter Schwerelosigkeit heißt das Projekt, bei dem ein Bauteil durch Aufbringen von Pulverschichten und selektivem...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: innovative 3D printing method for space flight

At the Hannover Messe 2018, the Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung (BAM) will show how, in the future, astronauts could produce their own tools or spare parts in zero gravity using 3D printing. This will reduce, weight and transport costs for space missions. Visitors can experience the innovative additive manufacturing process live at the fair.

Powder-based additive manufacturing in zero gravity is the name of the project in which a component is produced by applying metallic powder layers and then...

Im Focus: IWS-Ingenieure formen moderne Alu-Bauteile für zukünftige Flugzeuge

Mit Unterdruck zum Leichtbau-Flugzeug

Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden haben in Kooperation mit Industriepartnern ein innovatives Verfahren...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Konferenz »Encoding Cultures. Leben mit intelligenten Maschinen« | 27. & 28.04.2018 ZKM | Karlsruhe

26.04.2018 | Veranstaltungen

Konferenz zur Marktentwicklung von Gigabitnetzen in Deutschland

26.04.2018 | Veranstaltungen

infernum-Tag 2018: Digitalisierung und Nachhaltigkeit

24.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Weltrekord an der Uni Paderborn: Optische Datenübertragung mit 128 Gigabits pro Sekunde

26.04.2018 | Informationstechnologie

Multifunktionaler Mikroschwimmer transportiert Fracht und zerstört sich selbst

26.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

Berner Mars-Kamera liefert erste farbige Bilder vom Mars

26.04.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics