Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Syntheseweg des Antibiotikums Kirromycin aufgeklärt

25.02.2008
Tübinger Mikrobiologen isolieren komplexen Gencluster aus Streptomyces-Bakterien

Antibiotika sind Substanzen, die von Mikroorganismen produziert werden und die das Wachstum anderer Mikroorganismen hemmen oder sie töten können. Das macht man sich in der Medizin zunutze, da unter den Bakterien etliche Krankheitserreger des Menschen sind. Einige Gruppen von Mikroorganismen wie zum Beispiel die Bodenbakterien der Gattung Streptomyces bilden besonders viele verschiedene Antibiotika.

Bereits 1972 haben Tübinger Mikrobiologen entdeckt, dass ein bestimmter Stamm namens Streptomyces collinus Tü 365 das Antibiotikum Kirromycin produziert. Es hat ein vergleichsweise enges Wirkungsspektrum und schädigt zum Beispiel Erreger wie Streptokokken und Haemophilus influenzae, die eine Reihe von Entzündungskrankheiten verursachen können, sowie Neisseria gonorrhoeae, den Erreger der Geschlechtskrankheit Gonorrhoe. Bisher wird das Antibiotikum Kirromycin nicht als Medikament genutzt. Doch wäre es prinzipiell für die Medizin interessant, da ein enges Wirkungsspektrum einen gezielten Einsatz bei vergleichsweise geringen Nebenwirkungen ermöglichen könnte.

Dr. Tilmann Weber, Dr. Kristina Laiple, Eva Pross und Prof. Wolfgang Wohlleben vom Mikrobiologischen Institut der Universität Tübingen haben in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der Universität Göttingen und einer Berliner Biotechnologiefirma auf genetischer Ebene die verschlungenen Wege erforscht, auf denen das kompliziert gebaute Molekül Kirromycin in den Streptomyces-Bakterien hergestellt wird. Über ihre Forschungsergebnisse berichten sie aktuell in der Fachzeitschrift Chemistry & Biology (22. Februar 2008).

Kirromycin bringt in empfänglichen Bakterien die Proteinherstellung zum Stillstand, indem es an den sogenannten Verlängerungsfaktor EF-Tu bindet. Dieser wird gebraucht, um die Grundbausteine der Proteine aneinanderzufügen. Da der bakterielle Verlängerungsfaktor anders aufgebaut ist als der äquivalente Verlängerungsfaktor höherer Organismen stellt er eine sehr interessante Ansatzstelle für Antibiotika dar, die derzeit nicht klinisch genutzt wird. Daher sind das Kirromycin und verwandte Stoffe neben wichtigen Werkzeugen in der Proteinbiosynthese-Forschung auch interessante Kandidaten für die Medikamentenentwicklung.

In der neuen Veröffentlichung berichten die Wissenschaftler über ihre Arbeiten, die sie im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Verbundprojekts GenoMik-Plus (Genomforschung an Mikroorganismen für industrielle Produktion, Ernährung, Umwelt und Gesundheit) durchgeführt haben. Im Genom des Streptomyces-Bakteriums konnten sie die Gene identifizieren, die die Bauanleitung des Kirromycins enthalten. Indem sie einzelne Gene gezielt ausgeschaltet haben - woraufhin die Kirromycin-Herstellung ausgesetzt war - konnten sie zeigen, dass die richtigen Gene aufgefunden wurden.

Kirromycin ist ein sehr komplexes Molekül: Es besitzt eine Art langgestrecktes Rückgrat aus Kohlenstoffatomen. Die Analyse der DNA-Sequenzdaten zeigte den Forschern, dass die Biosynthese von Kirromycin einige neue, bislang nicht auf molekularer Ebene verstandene Schritte enthält. Diese illustrieren, so schreiben Tilmann Weber und seine Kollegen in ihrer Veröffentlichung, wie groß das Potenzial für die Herstellung von chemisch extrem komplexen Stoffen in den Streptomyces-Bakterien ist.

Ihre Forschungsergebnisse bilden notwendige Grundlagen, um zu verstehen, wie das Antibiotikum Kirromycin und Stoffe ähnlichen Typs in Mikroorganismen synthetisiert werden. Erst dadurch hat man die Möglichkeit, die Substanz durch molekularbiologische Techniken zu verbessern.

Nähere Informationen:

Die Publikation in "Chemistry & Biology"
Tilmann Weber, Kristina Juliane Laiple, Eva Karoline Pross, Adriana Textor, Stephanie Grond, Katrin Welzel, Stefan Pelzer, Andreas Vente, Wolfgang Wohlleben: Molecular Analysis of the Kirromycin Biosynthetic Gene Cluster revealed ?-Alanine as Precursor of the Pyridone Moiety. Chemistry & Biology, 22. Februar 2008.
Ansprechpartner:
Dr. Tilmann Weber
Mikrobiologisches Institut mit interdisziplinären Bereichen
Mikrobiologie/Biotechnologie
Auf der Morgenstelle 28
72076 Tübingen
Telefon: 0 70 71/29-78841
Fax: 0 70 71/29-5979
E-Mail: tilmann.weber@biotech.uni-tuebingen.de

Michael Seifert | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-tuebingen.de/
http://www.mikrobio.uni-tuebingen.de/ag_wohlleben/research_groups/ag_weber/index.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Zirkuläre RNA wird in Proteine übersetzt
24.03.2017 | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

nachricht Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen
24.03.2017 | Universität Bayreuth

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: 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...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise