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 Bakterien aus dem Blut «ziehen»
07.12.2016 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

nachricht HIV: Spur führt ins Recycling-System der Zelle
07.12.2016 | Forschungszentrum Jülich

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: 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...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Das Universum enthält weniger Materie als gedacht

07.12.2016 | Physik Astronomie

Partnerschaft auf Abstand: tiefgekühlte Helium-Moleküle

07.12.2016 | Physik Astronomie

Bakterien aus dem Blut «ziehen»

07.12.2016 | Biowissenschaften Chemie