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 Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen
09.12.2016 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

nachricht Wolkenbildung: Wie Feldspat als Gefrierkeim wirkt
09.12.2016 | Karlsruher Institut für Technologie

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: Elektronenautobahn im Kristall

Physiker der Universität Würzburg haben an einer bestimmten Form topologischer Isolatoren eine überraschende Entdeckung gemacht. Die Erklärung für den Effekt findet sich in der Struktur der verwendeten Materialien. Ihre Arbeit haben die Forscher jetzt in Science veröffentlicht.

Sie sind das derzeit „heißeste Eisen“ der Physik, wie die Neue Zürcher Zeitung schreibt: topologische Isolatoren. Ihre Bedeutung wurde erst vor wenigen Wochen...

Im Focus: Electron highway inside crystal

Physicists of the University of Würzburg have made an astonishing discovery in a specific type of topological insulators. The effect is due to the structure of the materials used. The researchers have now published their work in the journal Science.

Topological insulators are currently the hot topic in physics according to the newspaper Neue Zürcher Zeitung. Only a few weeks ago, their importance was...

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochgenaue Versuchsstände für dynamisch belastete Komponenten – Workshop zeigt Potenzial auf

09.12.2016 | Seminare Workshops

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie