Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Aspirin schaltet Gene an

08.10.2007
HZI-Wissenschaftler entwickeln Verfahren, um Genregulation zu untersuchen

Infektionen sind äußerst komplizierte biologische Prozesse: Zahlreiche Gene sowohl des Krankheitserregers als auch des befallenen Organismus sind an ihrem Ausbruch und an ihrer Bekämpfung beteiligt.

Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung in Braunschweig haben jetzt ein verblüffend einfaches Verfahren entwickelt, mit dem sie einzelne Gene von Bakterien während einer Infektion mit Aspirin gezielt anschalten können. Damit lässt sich die Funktion des Erbmaterials im Krankheitsprozess in Zukunft genau untersuchen. Seine Ergebnisse veröffentlicht das Team um den HZI-Forscher Prof. Carlos A. Guzman heute in der Fachzeitschrift "Nature Methods".

Krankmachende Bakterien setzen vielfältige Tricks ein, um in unseren Körper zu gelangen. Dazu gehören auch spezielle Proteine -- so genannte Virulenzfaktoren -- mit denen die Krankheitserreger unsere Körperzellen regelrecht aufschließen, in sie eindringen und sich dann vermehren.

... mehr zu:
»ASA »Aspirin »Bakterium »Gen »Infektion

Gesteuert wird die Produktion der Virulenzfaktoren von den Genen der Bakterien. "Da sich immer eine große Zahl dieser Proteine an der Infektion beteiligt, ist es sehr schwer, die Rolle und Bedeutung einzelner Virulenzfaktoren zu bestimmen", erklärt Guzman das Dilemma der Infektionsforscher: "Das wird erst möglich, wenn wir die Gene ganz gezielt anschalten können."

Zwar habe es entsprechende künstliche genetische Schalter bereits gegeben, so Guzman: "Sie hatten aber Nebenwirkungen oder waren nicht effizient genug und ließen eine ungestörte Beobachtung im ganzen Organismus nicht zu." Den Durchbruch ist Guzmans Team mit einer Substanz namens Acetyl-Salicylsäure (ASA) gelungen, dem Wirkstoff von Aspirin.

Seine Wirkungsweise ist bestens bekannt, Nebenwirkungen verursacht ASA kaum.

Das Verfahren, mit Aspirin Gene anzuschalten, erklärt Dr. Pablo Becker, der darüber bei Guzman promoviert hat: "Wir haben einen speziellen Genschalter -- einen so genannten Promotor -- konstruiert, der empfindlich auf ASA reagiert. Befindet sich ASA in seiner Umgebung, wird das Gen abgelesen und in ein Protein übersetzt. Fehlt ASA, schaltet der Promotor das Gen ab. Dies erlaubt uns, eine gezielte Aktivierung zu unterschiedlichen Zeitpunkten während des Infektionsprozesses.

Den Funktionstest für den ASA-empfindlichen Genschalter führten die Braunschweiger Forscher jedoch nicht bei einer Infektion sondern bei Krebs durch. Guzman: "Wir haben Bakterien der Gattung Salmonella zunächst den neuen Genschalter eingepflanzt." Dort steuert er die Funktion eines Gens, das für die Aktivierung eines Krebsmedikaments verantwortlich ist. Salmonellen können im Körper krebskranker Organismen, beispielsweise bei Mäusen, in Tumore einwandern. Dort sammeln sie sich regelrecht an. "Verabreicht man den Mäusen nun Aspirin sowie eine Vorläufersubstanz des Krebsmedikaments", so Guzman, "dann produzieren die Salmonellen tatsächlich den Aktivator für die Bildung des Zytostatikums und die Tumore schrumpfen. Der Vorteil hierbei ist, dass dieser Prozess gezielt in den Tumoren abläuft und somit weniger Nebenwirkungen auftreten."

Obwohl Guzman und Becker mit der erfolgreichen Bekämpfung des Krebses bewiesen haben, dass man mit Aspirin Gene anschalten kann, wollen sie ihre Aufmerksamkeit nun auch den Infektionen zuwenden: "Wir wollen damit verstehen, wie sich Infektionserreger und Wirte gegenseitig beeinflussen", so Becker. "Und mit diesem Wissen dann Strategien für neue Medikamente und Impfstoffe entwickeln."

Originalpublikation:
Jose Luis Royo, Pablo Daniel Becker, Eva Maria Camacho, Angel Cebolla, Claudia Link, Eduardo Santero, Carlos Alberto Guzman: In vivo gene regulation in Salmonella spp. by a salicylate-dependent control circuit.

Nature Methods, DOI: 10.1038/nmeth1107.

Hannes Schlender | Helmholtz Infektionsforschung
Weitere Informationen:
http://www.helmholtz-hzi.de

Weitere Berichte zu: ASA Aspirin Bakterium Gen Infektion

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Pfeilgiftfrösche machen auf „Kommando“ Brutpflege für fremde Kaulquappen
20.09.2017 | Veterinärmedizinische Universität Wien

nachricht Molekulare Kraftmesser
20.09.2017 | Max-Planck-Institut für Biochemie

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: 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,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Im Focus: Ultrakurze Momentaufnahmen der Dynamik von Elektronen in Festkörpern

Mit Hilfe ultrakurzer Laser- und Röntgenblitze haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (Garching bei München) Schnappschüsse der bislang kürzesten Bewegung von Elektronen in Festkörpern gemacht. Die Bewegung hielt 750 Attosekunden lang an, bevor sie abklang. Damit stellten die Wissenschaftler einen neuen Rekord auf, ultrakurze Prozesse innerhalb von Festkörpern aufzuzeichnen.

Wenn Röntgenstrahlen auf Festkörpermaterialien oder große Moleküle treffen, wird ein Elektron von seinem angestammten Platz in der Nähe des Atomkerns...

Im Focus: Ultrafast snapshots of relaxing electrons in solids

Using ultrafast flashes of laser and x-ray radiation, scientists at the Max Planck Institute of Quantum Optics (Garching, Germany) took snapshots of the briefest electron motion inside a solid material to date. The electron motion lasted only 750 billionths of the billionth of a second before it fainted, setting a new record of human capability to capture ultrafast processes inside solids!

When x-rays shine onto solid materials or large molecules, an electron is pushed away from its original place near the nucleus of the atom, leaving a hole...

Im Focus: Quantensensoren entschlüsseln magnetische Ordnung in neuartigem Halbleitermaterial

Physiker konnte erstmals eine spiralförmige magnetische Ordnung in einem multiferroischen Material abbilden. Diese gelten als vielversprechende Kandidaten für zukünftige Datenspeicher. Der Nachweis gelang den Forschern mit selbst entwickelten Quantensensoren, die elektromagnetische Felder im Nanometerbereich analysieren können und an der Universität Basel entwickelt wurden. Die Ergebnisse von Wissenschaftlern des Departements Physik und des Swiss Nanoscience Institute der Universität Basel sowie der Universität Montpellier und Forschern der Universität Paris-Saclay wurden in der Zeitschrift «Nature» veröffentlicht.

Multiferroika sind Materialien, die gleichzeitig auf elektrische wie auch auf magnetische Felder reagieren. Die beiden Eigenschaften kommen für gewöhnlich...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

7000 Teilnehmer erwartet: 69. Urologen-Kongress startet heute in Dresden

20.09.2017 | Veranstaltungen

Autonomes Fahren wirft viele Fragen auf

20.09.2017 | Veranstaltungen

»Laser in Composites Symposium« in Aachen – von der Wissenschaft in die Anwendung

19.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

7000 Teilnehmer erwartet: 69. Urologen-Kongress startet heute in Dresden

20.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Molekulare Kraftmesser

20.09.2017 | Biowissenschaften Chemie

Von der Weser bis zur Nordsee: PLAWES erforscht Mikroplastik-Kontaminationen in Ökosystemen

20.09.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz