Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Infektionen - Neue „Sprache“ von Bakterien entdeckt

15.07.2013
LMU-Forscher klären einen bislang unbekannten Kommunikationsweg zwischen Bakterien auf.

Bakterien leben nicht isoliert, sondern in Gemeinschaft mit anderen Bakterien. Sie kommunizieren miteinander über chemische Prozesse und können sich dadurch in der Gruppe „absprechen“ und somit gemeinsam verschiedene Eigenschaften ausbilden.

Der LMU-Mikrobiologe PD Dr. Ralf Heermann hat nun in Zusammenarbeit mit Professor Helge Bode von der Goethe-Universität Frankfurt erstmals einen bislang unbekannten bakteriellen Kommunikationsweg entdeckt. Darüber berichten die Wissenschaftler aktuell in der Zeitschrift Nature Chemical Biology. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Kommunikation zwischen Bakterien sehr viel komplexer ist als bislang angenommen“, sagt Ralf Heermann.

Verschiedene Bakterien haben auch unterschiedliche Arten zu kommunizieren. Am besten erforscht ist bislang die Kommunikation über N-Acylhomoserinlaktone (AHLs). Diese Signalmoleküle werden durch eine Synthase produziert, die zur LuxI-Proteinfamilie gehört. Das Signal wird von dem dazu passenden LuxR-Rezeptor erkannt, woraufhin die Expression verschiedener Gene verändert wird und die Bakterien bestimmte Eigenschaften bilden. Viele Bakterien besitzen jedoch LuxR-Rezeptoren, aber keine LuxI-Synthase. Diese Rezeptoren werden als LuxR-Solos bezeichnet.

Neues Signalmolekül

Wie die Kommunikation über die LuxR-Solos erfolgt, konnten Ralf Heermann und Helge Bode nun erstmals aufklären. Dafür haben sie das Bakterium Photorhabdus luminescens untersucht, ein für Insekten tödlicher Krankheitserreger.

„Wir haben ein neues Signalmolekül entdeckt, das auch biochemisch neuartig produziert wird“, sagt Helge Bode, Merck-Stiftungsprofessor für Molekulare Biotechnologie an der Goethe-Universität Frankfurt. Der LuxR-Rezeptor erkennt nicht AHLs, sondern die alpha-Pyrone als Signalmoleküle, die als Photopyrone bezeichnet werden. Zusätzlich entdeckten die Forscher die Pyron-Synthase (PpyS). Durch diese Kommunikation über die LuxR-Solos erkennen sich die Bakterien und bilden einen Oberflächenfaktor, der sie miteinander verklumpen lässt. Dadurch sind sie bei der Infektion von Insektenlarven von deren Immunsystem weniger angreifbar und töten ihre Opfer schließlich durch die Produktion verschiedener Gifte. „Photorhabdus luminescens ist ein guter Modellorganismus, da er viele Verwandte bei menschlichen Krankheitserregern hat, darunter Kolibakterien wie EHEC und der Pest-Erreger“, sagt Heermann.

Die Ergebnisse sind auch von medizinischem Interesse, da die Kommunikationswege von Bakterien ein möglicher Angriffspunkt für neue Medikamente sind. So könnten spezifische Medikamente entwickelt werden, die die Kommunikation der Bakterien stören, um sie so an der Bildung etwa von Giftstoffen zu hindern. Wenn Krankheitserreger nicht mehr wie bislang durch Antibiotika abgetötet, sondern an der Bildung krankmachender Eigenschaften gehindert werden, würde das die Gefahr von Resistenzbildungen erheblich mindern. (nh)

Publikation:
Pyrones as bacterial signaling molecules
Alexander O. Brachmann, Sophie Brameyer, Darko Kresovic, Ivana Hitkova, Yannick Kopp, Christian Manske, Karin Schubert, Helge B. Bode, and Ralf Heermann
Nature Chemical Biology
Doi http://dx.doi.org/10.1038/nchembio.1295
Ansprechpartner:
PD Dr. Ralf Heermann
LMU München
Biozentrum
Tel.: 089 / 2180 – 74506
E-Mail: heermann@lmu.de

Luise Dirscherl | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-muenchen.de/
http://dx.doi.org/10.1038/nchembio.1295

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Kupferhydroxid-Nanopartikel schützen vor toxischen Sauerstoffradikalen im Zigarettenrauch
30.03.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Nierentransplantationen: Weisse Blutzellen kontrollieren Virusvermehrung
30.03.2017 | Universität Basel

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: Atome rennen sehen - Phasenübergang live beobachtet

Ein Wimpernschlag ist unendlich lang dagegen – innerhalb von 350 Billiardsteln einer Sekunde arrangieren sich die Atome neu. Das renommierte Fachmagazin Nature berichtet in seiner aktuellen Ausgabe*: Wissenschaftler vom Center for Nanointegration (CENIDE) der Universität Duisburg-Essen (UDE) haben die Bewegungen eines eindimensionalen Materials erstmals live verfolgen können. Dazu arbeiteten sie mit Kollegen der Universität Paderborn zusammen. Die Forscher fanden heraus, dass die Beschleunigung der Atome jeden Porsche stehenlässt.

Egal wie klein sie sind, die uns im Alltag umgebenden Dinge sind dreidimensional: Salzkristalle, Pollen, Staub. Selbst Alufolie hat eine gewisse Dicke. Das...

Im Focus: Kleinstmagnete für zukünftige Datenspeicher

Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Chemikern der ETH Zürich hat eine neue Methode entwickelt, um eine Oberfläche mit einzelnen magnetisierbaren Atomen zu bestücken. Interessant ist dies insbesondere für die Entwicklung neuartiger winziger Datenträger.

Die Idee ist faszinierend: Auf kleinstem Platz könnten riesige Datenmengen gespeichert werden, wenn man für eine Informationseinheit (in der binären...

Im Focus: Quantenkommunikation: Wie man das Rauschen überlistet

Wie kann man Quanteninformation zuverlässig übertragen, wenn man in der Verbindungsleitung mit störendem Rauschen zu kämpfen hat? Uni Innsbruck und TU Wien präsentieren neue Lösungen.

Wir kommunizieren heute mit Hilfe von Funksignalen, wir schicken elektrische Impulse durch lange Leitungen – doch das könnte sich bald ändern. Derzeit wird...

Im Focus: Entwicklung miniaturisierter Lichtmikroskope - „ChipScope“ will ins Innere lebender Zellen blicken

Das Institut für Halbleitertechnik und das Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, beide Mitglieder des Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), der Technischen Universität Braunschweig, sind Partner des kürzlich gestarteten EU-Forschungsprojektes ChipScope. Ziel ist es, ein neues, extrem kleines Lichtmikroskop zu entwickeln. Damit soll das Innere lebender Zellen in Echtzeit beobachtet werden können. Sieben Institute in fünf europäischen Ländern beteiligen sich über die nächsten vier Jahre an diesem technologisch anspruchsvollen Projekt.

Die zukünftigen Einsatzmöglichkeiten des neu zu entwickelnden und nur wenige Millimeter großen Mikroskops sind äußerst vielfältig. Die Projektpartner haben...

Im Focus: A Challenging European Research Project to Develop New Tiny Microscopes

The Institute of Semiconductor Technology and the Institute of Physical and Theoretical Chemistry, both members of the Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), at Technische Universität Braunschweig are partners in a new European research project entitled ChipScope, which aims to develop a completely new and extremely small optical microscope capable of observing the interior of living cells in real time. A consortium of 7 partners from 5 countries will tackle this issue with very ambitious objectives during a four-year research program.

To demonstrate the usefulness of this new scientific tool, at the end of the project the developed chip-sized microscope will be used to observe in real-time...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Industriearbeitskreis »Prozesskontrolle in der Lasermaterialbearbeitung ICPC« lädt nach Aachen ein

28.03.2017 | Veranstaltungen

Neue Methoden für zuverlässige Mikroelektronik: Internationale Experten treffen sich in Halle

28.03.2017 | Veranstaltungen

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Nierentransplantationen: Weisse Blutzellen kontrollieren Virusvermehrung

30.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Zuckerrübenschnitzel: der neue Rohstoff für Werkstoffe?

30.03.2017 | Materialwissenschaften

Integrating Light – Your Partner LZH: Das LZH auf der Hannover Messe 2017

30.03.2017 | HANNOVER MESSE