Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Infektionsbiologie - Verhängnisvoller Small Talk

13.01.2015

LMU-Forscher entschlüsseln eine bislang unbekannte „Sprache“ von Bakterien. Erst durch diese Absprache entfalten diese ihre krankmachende Wirkung.

Bakterien kommunizieren mittels chemischer Signale und können durch diese „Absprache“ gemeinsame Eigenschaften bilden und so auch ihre potenziell krankmachende Wirkung entfalten. Wissenschaftler um Dr. Ralf Heermann, Privatdozent am Lehrstuhl für Mikrobiologie der LMU, und um Helge Bode, Merck Stiftungsprofessor für Molekulare Biotechnologie an der Goethe-Universität Frankfurt, haben nun einen bislang unbekannten Kommunikationsweg beschrieben, der weit verbreitet zu sein scheint. Darüber berichten sie aktuell in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Science.

Verschiedene Bakterien haben auch verschiedene Arten zu kommunizieren. Das Team um Heermann und Bode hat bereits 2013 erstmals einen bis dahin unbekannten Kommunikationsweg bei Bakterien entdeckt. Nun ist es ihnen gelungen, eine neue und weit verbreitete chemische Art der bakteriellen Kommunikation zu entschlüsseln.

Bislang am besten erforscht ist die Kommunikation zwischen Bakterien über N-Acylhomoserinlaktone (AHL) erforscht: Das Enzym LuxI produziert Signale, die von dem LuxR-Rezeptor erkannt werden, woraufhin die Bakterien bestimmte Eigenschaften ausbilden und ihr Verhalten aufeinander abstimmen. Da dafür eine bestimmte Anzahl an Bakterien vorhanden sein muss, heißt dieser Vorgang „Quorum sensing“.

Die Arbeitsgruppen von Heermann und Bode untersuchen jedoch Bakterien, die zwar einen LuxR-Rezeptor haben, aber nicht das Enzym LuxI. In der aktuellen Studie haben die Mikrobiologen das Bakterium Photorhabdus asymbiotica untersucht, einen für Insekten tödlichen Krankheitserreger, der auch Menschen befallen und Hautinfektionen verursachen kann.

Diese Bakterien kommunizieren über das Signalmolekül Dialkylresorcinol, welches der zugehörige LuxR-Rezeptor erkennt. „Bei diesem Quorum sensing ist der Einfluss auf die krankmachenden Eigenschaften der Bakterien äußerst stark. P. asymbiotica benötigt Dialkylresorcinol und damit die Kommunikation mit den Artgenossen für die erfolgreiche Infektion der Larve“, sagt Ralf Heermann.

Die Forscher haben nicht nur P. asymbiotica, sondern eine Reihe weiterer Bakterien untersucht. Der neu entdeckte Signalweg scheint weit verbreitet zu sein. „Wir konnten viele weitere humanpathogene Bakterien identifizieren, die ebenfalls kein LuxI aufweisen und auch die Fähigkeit zur Bildung dieses Signals besitzen“, sagt Helge Bode.

Kommunikation unterbinden statt abtöten

Die Erforschung der bakteriellen Kommunikation ist auch von medizinischem Interesse. Denn die Kommunikationswege von Bakterien sind ein möglicher Angriffspunkt für neue Medikamente. Wird die entsprechende Kommunikationsmöglichkeit unterbunden, so können die Bakterien krankmachende Eigenschaften gar nicht erst ausbilden. „Wenn Krankheitserreger nicht mehr wie bisher durch Antibiotika abgetötet, sondern im Vorfeld an der Bildung krankmachender Eigenschaften gehindert werden könnten, würde das die Gefahr von Resistenzbildungen erheblich mindern“, sagt Helge Bode.

Kontakt:
PD Dr. Ralf Heermann
Fakultät für Biologie der LMU
Mikrobiologie
Tel.: 089/2180-74506
E-Mail: heermann@lmu.de

Publikation:
Sophie Brameyer, Darko Kresovic, Helge B. Bode and Ralf Heermann:
Dialkylresorcinols as bacterial signaling molecules
In: PNAS (Published online before print)
DOI: 10.1073/pnas.1417685112
www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1417685112

Luise Dirscherl | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-muenchen.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Der erste Blick auf ein einzelnes Protein
18.01.2017 | Max-Planck-Institut für Festkörperforschung, Stuttgart

nachricht Unterschiedliche Rekombinationsraten halten besonders egoistische Gene im Zaum
18.01.2017 | Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie, Plön

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: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Im Focus: How gut bacteria can make us ill

HZI researchers decipher infection mechanisms of Yersinia and immune responses of the host

Yersiniae cause severe intestinal infections. Studies using Yersinia pseudotuberculosis as a model organism aim to elucidate the infection mechanisms of these...

Im Focus: Interfacial Superconductivity: Magnetic and superconducting order revealed simultaneously

Researchers from the University of Hamburg in Germany, in collaboration with colleagues from the University of Aarhus in Denmark, have synthesized a new superconducting material by growing a few layers of an antiferromagnetic transition-metal chalcogenide on a bismuth-based topological insulator, both being non-superconducting materials.

While superconductivity and magnetism are generally believed to be mutually exclusive, surprisingly, in this new material, superconducting correlations...

Im Focus: Erforschung von Elementarteilchen in Materialien

Laseranregung von Semimetallen ermöglicht die Erzeugung neuartiger Quasiteilchen in Festkörpersystemen sowie ultraschnelle Schaltung zwischen verschiedenen Zuständen.

Die Untersuchung der Eigenschaften fundamentaler Teilchen in Festkörpersystemen ist ein vielversprechender Ansatz für die Quantenfeldtheorie. Quasiteilchen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungen

Über intelligente IT-Systeme und große Datenberge

17.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

ALMA beginnt Beobachtung der Sonne

18.01.2017 | Physik Astronomie

Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

18.01.2017 | Architektur Bauwesen

Neues Forschungsspecial zu Meeren, Ozeanen und Gewässern

18.01.2017 | Geowissenschaften