Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Maßgeschneiderte Kleider von Bakterien und Pilzen - Genetiker der TU Dresden stellen biologische Oberflächen her

05.07.2006
Seit Jahrtausenden nutzt der Mensch die Felle von Tieren. Mittlerweile werden sogar Bakterien und Pilze ihrer Kleidung beraubt, um sie für technische Zwecke einzusetzen. Die Arbeitsgruppe von Gerhard Rödel, Professor für Allgemeine Genetik an der TU Dresden, erforscht zur Zeit in enger Zusammenarbeit mit Materialwissenschaftlern spezielle Eiweißoberflächen von Mikroorganismen, die unter anderem in der Werkstoffindustrie genutzt werden können.

Einige Bakterienarten werden von so genannten S-Layern (engl.: surface layer - Oberflächenschicht) als äußerste Schicht umgeben. Diese membranartige Hülle aus spezifischen Eiweißen bildet eine Oberfläche mit exakter Geometrie und wenige Nanometer kleinen Poren. Wenn man die Mikroorganismen mit bestimmten Chemikalien behandelt, kann der Proteinmantel abgestreift und isoliert werden.

Die Besonderheit ist, dass sich die isolierten Proteinbausteine unter geeigneten Bedingungen erneut zusammenlagern und die für die Bakterienhülle typische symmetrische Gitterstruktur wieder entsteht. Auch Proteinschichten, die sich auf der Oberfläche von bestimmten Pilzen befinden, lagern sich im Reagenzglas wieder zu Membranstrukturen zusammen. Zudem besitzen diese so genannten Hydrophobinproteine die Eigenschaft, sich an Wasser abweisenden Oberflächen anzulagern.

Die Dresdner Genetiker nutzen gentechnische Verfahren, um maßgeschneiderte S-Layer und Hydrophobine zu erzeugen. Dazu werden zunächst die entsprechenden Gene isoliert und in Hefen oder anderen Bakterien für eine effiziente Bildung von Oberflächenschichten eingesetzt. In weiteren Schritten verändert man Gene so, dass bei S-Layern bzw. Hydrophobinen neue Eigenschaften entstehen, ohne die Bildung regelmäßiger Proteinschichten zu beeinträchtigen.

S-Layer- und Hydrophobinschichten sind für technische Anwendungen von großem Interesse. So gelang es beispielsweise der Arbeitsgruppe von Wolfgang Pompe, Professor für Materialwissenschaft und Nanotechnik an der TUD, einen bestimmten S-Layer als Grundlage für die Abscheidung von Edelmetallclustern im Nanobereich einzusetzen - möglicherweise eine Option für Katalysatoren. Mit gentechnisch modifizierten Varianten könnte die Metallbindung wesentlich verbessert werden. Im Fall der Hydrophobine scheint insbesondere der Ansatz, sie mit Enzymen zu verbinden, viel versprechend zu sein. Solche Fusionsproteine an Wasser abweisenden Flächen könnten z. B. zur Katalyse biochemischer Prozesse eingesetzt werden.

Weitere Informationen: Prof. Dr. Gerhard Rödel, Tel. 0351 463-36210, E-Mail: Gerhard.Roedel@tu-dresden.de

Kim-Astrid Magister | idw
Weitere Informationen:
http://www.biologie.tu-dresden.de/genetik/gen-home.html

Weitere Berichte zu: Bakterium Genetik Hydrophobine Pilze S-Layern

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wie Reize auf dem Weg ins Bewusstsein versickern
22.09.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Lebendiges Gewebe aus dem Drucker
22.09.2017 | Universitätsklinikum Freiburg

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: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie