Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Plasmide von EHEC: Spielwiese der Evolution neuer Krankheitserreger?

26.07.2001


Mit haarförmigen Anhängseln können sich EHEC-Bakterien möglicherweise sehr gut im Darm des Menschen verankern. Die Gene für dieses "Haarkleid" wurden an der Uni Würzburg entdeckt. Der weiße Balken links unten entspricht 200 Nanometern. Bild: Brunder


Struktur eines EHEC-Plasmids: Die Gene für krankmachende Faktoren (weiße Kästen) sind jeweils von beweglichen Insertionselementen (schwarze Kästen, IS) flankiert. Grafik: Brunder


Das Wissen über das Erbgut der krankheitserregenden EHEC-Bakterien wächst weiter: An der Universität Würzburg hat der Wissenschaftler Dr. Werner Brunder mehrere Gene entdeckt, die den Bakterien haarförmige Anhängsel verleihen. Mit diesen können sich die Erreger möglicherweise besonders gut im Darm des Menschen verankern.

EHEC-Bakterien (Enterohämorrhagische Escherichia coli) wurden erst 1982 als krankmachende Untergruppe der Colibakterien entdeckt. Sie verursachen zunächst Durchfall, bei fünf bis zehn Prozent der Erkrankten kommt jedoch als Komplikation ein Nierenversagen hinzu. Dieses kann tödlich enden oder dazu führen, dass sich die Betroffenen für den Rest ihres Lebens der Dialyse unterziehen müssen.

In den vergangenen Jahren haben EHEC immer wieder für Aufregung gesorgt, nicht zuletzt durch große Infektionswellen in Japan und den USA. Auch in Deutschland werden immer wieder kleinere Ausbrüche und sporadische Fälle von EHEC-Infektionen beobachtet.

Eine auffällige Eigenschaft der EHEC-Bakterien ist, dass sie neben ihrem Bakterienchromosom zusätzliches Erbgut in Form von so genannten Plasmiden besitzen. Dabei handelt es sich um ringförmige Nukleinsäure-Moleküle. Bei Bakterien wie den Erregern der Pest und der Shigellenruhr tragen solche Plasmide die Gene für wichtige krankmachende Faktoren. Auch die Gene, die für die haarförmigen Anhängsel von EHEC zuständig sind, hat Dr. Brunder auf einem Plasmid gefunden.

Diese Forschungen laufen in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Helge Karch am Institut für Hygiene und Mikrobiologie der Universität und werden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert. Die Wissenschaftler vom Hygiene-Institut haben in den vergangenen Jahren mehrere krankmachende Faktoren von EHEC identifiziert, die mit Plasmiden in Verbindung stehen: Ein Protein namens Hämolysin kann verschiedene Zellen gewissermaßen durchlöchern und sie dadurch abtöten. Das Enzym Katalase schützt die EHEC-Bakterien möglicherweise vor dem Angriff von Immunzellen, und ein eiweißabbauendes Enzym, das von den Erregern ausgeschieden wird, kann einen Blutgerinnungsfaktor spalten.

Vergleichende Untersuchungen an einer großen Zahl von EHEC-Bakterien haben laut Dr. Brunder zu der Erkenntnis geführt, dass - anders als früher angenommen - nicht alle EHEC-Bakterien das gleiche Plasmid besitzen. Vielmehr wurde eine große Variationsbreite bei der Gen-Zusammensetzung, aber auch bei der Anordnung der Gene innerhalb der Plasmide beobachtet.

Die für die Krankheitsentstehung bedeutsamen Gene sind in der Regel von so genannten Insertionselementen flankiert. Solche Elemente sind als "springende Gene" bekannt, die unter Umständen andere Gene transportieren können. Es scheine, so Dr. Brunder, dass diese mobilen Elemente an der Entstehung der Vielfalt an Plasmidvarianten bei EHEC beteiligt sind.

Und nicht nur das: Auch Plasmide selbst sind im Gegensatz zum Bakterienchromosom häufig beweglich und können zwischen verschiedenen Bakterienzellen und sogar zwischen verschiedenen Arten ausgetauscht werden. Somit könnten diese hoch variablen genetischen Elemente als Orte der Neukombination von krankmachenden Genen und zusätzlich als Genfähren eine wichtige Rolle bei der Entstehung neuer Krankheitserreger spielen.

Weitere Informationen: Dr. Werner Brunder, T (0931) 201-3981, Fax (0931) 201-3445, E-Mail: 
wbrunder@hygiene.uni-wuerzburg.de

Robert Emmerich | idw

Weitere Berichte zu: EHEC EHEC-Bakterien Gen Plasmid

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Aufräumen? Nicht ohne Helfer
19.10.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Einzelne Rezeptoren auf der Arbeit
19.10.2017 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

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: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Im Focus: Neutron star merger directly observed for the first time

University of Maryland researchers contribute to historic detection of gravitational waves and light created by event

On August 17, 2017, at 12:41:04 UTC, scientists made the first direct observation of a merger between two neutron stars--the dense, collapsed cores that remain...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Aufräumen? Nicht ohne Helfer

19.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neue Biotinte für den Druck gewebeähnlicher Strukturen

19.10.2017 | Materialwissenschaften

Forscher studieren molekulare Konversion auf einer Zeitskala von wenigen Femtosekunden

19.10.2017 | Physik Astronomie