Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Protein macht Yersinien harmlos

30.03.2015

Crp reguliert Anpassung von Yersinien an den Wirt

Bakterien der Gattung Yersinia lösen jedes Jahr mehrere Tausend Fälle von Durchfallerkrankungen mit teilweise schweren Folgeerscheinungen aus. Um im Wirt zu überleben und sich dort zu vermehren, müssen sich die Erreger zunächst anpassen.


Yersinien (in rot) dringen in die Zellen ein und verursachen schwerwiegende Infektionen

©HZI/Rohde

Wissenschaftler am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig haben ein Protein identifiziert, das die notwendigen Anpassungsmechanismen koordiniert. Die im Journal „PLOS Genetics“ veröffentlichten Ergebnisse liefern damit einen wichtigen Angriffspunkt, um Infektionen mit Yersinien und potenziell anderen verwandten Krankheitserregern zu bekämpfen.

Bakterielle Infektionen des Magen-Darm-Traktes, hervorgerufen durch Yersinien, Escherichia coli oder Salmonellen, zählen weltweit zu den häufigsten Infektionserkrankungen. Wie viele andere Keime wandern Yersinien zwischen ihrer normalen Umgebung und dem Wirt, den sie infizieren. Oft herrschen zwischen den beiden Lebensräumen große Unterschiede.

Die Bakterien müssen sich an eine höhere Temperatur, weniger Sauerstoff und neue Konkurrenz durch andere im Darm lebende Mikroorganismen anpassen und gleichzeitig die Angriffe des Immunsystems überstehen.

„Damit das gelingt, haben pathogene Bakterien eine ganze Reihe von Regulationsmechanismen entwickelt“, sagt Prof. Petra Dersch, Leiterin der Abteilung „Molekulare Infektionsbiologie“ am HZI. Von Salmonellen und anderen bakteriellen Erregern ist bekannt, dass verschiedene regulatorische und sensorische Ribonukleinsäuren (RNAs) für die Koordination dieser Mechanismen verantwortlich sind. Wie diese Ribonukleinsäuren jedoch kontrolliert werden, war bisher unbekannt.

Dersch und ihren Kollegen ist es nun erstmals gelungen, dass die in Yersinien aktiven regulatorischen RNAs, zusammen mit Genen, die für den Stoffwechsel und die Energieproduktion verantwortlich sind, in Abhängigkeit von der Temperatur als Anpassung an den Wirt umprogrammiert werden. Die Umprogrammierung ist abhängig von der Temperatur und dient der Anpassung an den Wirt.

„Darüber hinaus haben wir die Forscher einen Acetat-Schalter entdeckt, der durch die Temperatur reguliert wird. „Dieser ermöglicht es denSo können sich die Bakterien, sich von Acetat, dem Stoffwechselendprodukt unserer Darmflora, zu ernähren und erleichtert ihnen somit die Anpassung an den Nahrungsmangel im Wirt wird ihnen erleichtert. Er Der Acetat-Schalter ist also dafür verantwortlich, dass die Bakterien im Wirt trotz der starke Konkurrenz durch die Microbiota des Darms wachsen können“, sagt Dr. Aaron Nuss, wissenschaftlicher Mitarbeiter in Derschs Abteilung und Erstautor der Studie.

Außerdem entdeckten die Wissenschaftler, welches das Protein für die Koordinierung und Kontrolle der Anpassungsmechanismen verantwortlich ist: das sogenannte Catabolite Repressor Protein (Crp). Wenn bei einer Yersinien-Infektion kein Crp vorhanden ist, verlieren die Bakterien ihr krankheitsauslösendes Potenzial und sind völlig harmlos“, sagt Dersch. Die Kontrolle von genetischer Information durch regulatorische oder sensorische RNAs funktioniert dann nicht mehr und die Anpassung des Erregers an den Wirt schlägt fehl.

„Crp ist also ein globaler Regulator, der auf alle Anpassungsprozesse direkten Einfluss nimmt. Die Feinabstimmung machen dann die regulatorischen RNAs“, sagt Nuss. Bisher war Crp vor allem für seine Rolle bei der Kontrolle des Stoffwechsels in Bakterien bekannt, aber es wird immer deutlicher, dass dieses Protein eine große Bedeutung bei der Steuerung von bakteriellen Infektionen hat. „Die neuen Erkenntnisse machen es nun zu einem interessanten Angriffspunkt für die Bekämpfung von Infektionen mit bakteriellen Krankheitserregern“, sagt Dersch.


Originalpublikation:

Transcriptomic Profiling of Yersinia pseudotuberculosis Reveals Reprogramming of the Crp Regulon by Temperature and Uncovers Crp as a Master Regulator of Small RNAs
Aaron M. Nuss, Ann Kathrin Heroven, Barbara Waldmann, Jan Reinkensmeier, Michael Jarek, Michael Beckstette, Petra Dersch
PLOS Genetics, 2015, DOI: 10.1371/journal.pgen.1005087

Das Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung:

Am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) untersuchen Wissenschaftler die Mechanismen von Infektionen und ihrer Abwehr. Was Bakterien oder Viren zu Krankheitserregern macht: Das zu verstehen soll den Schlüssel zur Entwicklung neuer Medikamente und Impfstoffe liefern. Am seinem Standort in Braunschweig-Stöckheim blickt das Zentrum auf eine jahrzehntelange Historie zurück. Bereits 1965 begannen hier die ersten Arbeiten; 2015 feiert das HZI 50-jähriges Jubiläum.
http://www.helmholtz-hzi.de/

Gastrointestinale Infektionen lösen ein weites Spektrum an Darmerkrankungen aus. Auslöser sind unter anderem Yersinien. Die Abteilung „Molekulare Infektionsbiologie“ erforscht, wie sich diese Bakterienan die Darmzellen anheften und wie sie sich im Körper verbreiten.

Weitere Informationen:

http://journals.plos.org/plosgenetics/article?id=10.1371/journal.pgen.1005087#se... - Link zur Originalpublikation
http://www.helmholtz-hzi.de/de/aktuelles/news/ansicht/article/complete/protein_m... - Diese Pressemitteilung auf der Webseite des HZI

Rebecca Winkels | Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität
25.04.2017 | Universität Bielefeld

nachricht Wehrhaft gegen aggressiven Sauerstoff - Metalloxid-Nickelschaum-Elektroden in der Wasseraufspaltung
25.04.2017 | Universität Ulm

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: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Im Focus: Wonder material? Novel nanotube structure strengthens thin films for flexible electronics

Reflecting the structure of composites found in nature and the ancient world, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have synthesized thin carbon nanotube (CNT) textiles that exhibit both high electrical conductivity and a level of toughness that is about fifty times higher than copper films, currently used in electronics.

"The structural robustness of thin metal films has significant importance for the reliable operation of smart skin and flexible electronics including...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

„Microbiology and Infection“ - deutschlandweit größte Fachkonferenz in Würzburg

25.04.2017 | Veranstaltungen

Berührungslose Schichtdickenmessung in der Qualitätskontrolle

25.04.2017 | Veranstaltungen

Forschungsexpedition „Meere und Ozeane“ mit dem Ausstellungsschiff MS Wissenschaft

24.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Microbiology and Infection“ - deutschlandweit größte Fachkonferenz in Würzburg

25.04.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Auf dem Weg zur lückenlosen Qualitätsüberwachung in der gesamten Lieferkette

25.04.2017 | Verkehr Logistik

Digitalisierung bringt Produktion zurück an den Standort Deutschland

25.04.2017 | Wirtschaft Finanzen