Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Zerlegen und Zusammensetzen

27.07.2009
Neues Wissenschaftskonsortium um HZI-Forscher will Bau und Funktion eines Bakteriums systembiologisch klären

Antibiotika sind die wichtigsten Medikamente im Kampf gegen bakterielle Infektionen. Früher gefürchtete Krankheiten wie die Lungenentzündung oder Scharlach lassen sich mit ihnen in der Regel gut therapieren.

Doch die Einnahme von Antibiotika hat auch Nebenwirkungen: Neben den Krankheitserregern greifen sie auch die für Verdauung und Nährstoffaufnahme unverzichtbare natürliche Bakteriengemeinschaft im Darm an. Diesen Kahlschlag überleben nur antibiotika-resistente Darmbakterien. Sie können sich dann massenhaft vermehren und beispielsweise Durchfälle verursachen.

Das Bakterium Clostridium difficile ist solch ein Mikroorganismus. Es ist der Hauptverursacher von pseudomembranöser Kolitis (PMC). Bei einer Therapie mit Breitbandantibiotika kann Clostridium difficile Bauchschmerzen und schwere Durchfälle bis hin zum Tod verursachen. In einem europäischen Konsortium klären Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig jetzt Bau und Funktion des Bakteriums auf. Mit diesem Wissen wollen sie neue Ansätze für die Therapie der PMC entwickeln.

Die Forscher gehen dabei nach der Methode "zerlegen, messen, simulieren" vor - etwa so, als wenn ein Computer-Benutzer die Aufgabe bekommt, einen Bauplan seines Rechners zu zeichnen. Dafür darf er nur einen Schraubenzieher und ein sehr empfindliches Messgerät für elektrische Ströme benutzen. Außerdem kann er, wenn er das Gerät zerlegt und seine elektronischen Bauteile durchgemessen hat, an einem anderen Computer simulieren, wie der eigene PC funktioniert.

Zu schwierig? Nicht für Systembiologen wie den HZI-Wissenschaftler Vítor Martins dos Santos: "Wir werden Clostridium difficile zu Leibe rücken, indem wir uns mit modernen Labormethoden vom groben Überblick immer weiter an die Details heranarbeiten." Zunächst wollen die Wissenschaftler deshalb beispielsweise einen kompletten Überblick darüber gewinnen, aus welchen Proteinen das Bakterium aufgebaut ist und wie diese zusammenwirken. Dann untersuchen sie, welche Stoffwechselprozesse in der Zelle ablaufen, welche Proteine daran beteiligt sind und welche Gene diese Abläufe steuern. "So bekommen wir immer mehr Informationen über die Zusammensetzung und Funktion der Zelle", sagt Martins dos Santos: "Alle diese Daten werden wir mit Computern systembiologisch auswerten. Dadurch kommen wir zu rechnergestützten Modellen, die uns die komplexen Netzwerke auf den Ebenen der Gene, des Stoffwechsels und der Gesamtheit der Proteine in Clostridium darstellen."

Die Wissenschaftler des Konsortiums erhoffen sich vom Zerlegen und virtuellen Zusammensetzen des Bakteriums Hinweise darauf, wo neue Medikamente beispielsweise gegen PMC ansetzen können. Martins dos Santos: "Bei unserer Analyse finden wir die zentralen Schaltstellen, an denen alle Prozesse im Bakterium zusammenlaufen. Wenn es uns anschließend gelingt, diese zu blockieren, hätten wir einen möglichen Wirkstoff gegen PMC in der Hand."

Hinweise für die Medien: Titel des Projekts, Beteiligte Partner, Förderer

Titel des Projekts:
METAGUT: Development, prevention and early diagnostic detection of Clostridium difficile associated colitis - an interdisciplinary network
Partner:
Dr. Stephan Ott (Koordinator), Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Kiel, Deutschland.
Dr. Vítor Martins dos Santos, System- und Synthetische Biologie (HZI), Braunschweig, Deutschland.
Dr. Manuel Ferrer, Institut für Katalyse (CSIC), Madrid, Spanien.
Prof. Andrés Moya, Cavanilles Institut für Biodiversität und Evolutionsbiologie, Valencia, Spanien.
Dr. Laia Pedrola, Lifesequencing SA, Valencia, Spanien.
Dr. Bernhard Ronacher, Anagnostics GmbH, Linz, Österreich.
Dr. Miguel Godinho, Lifewizz Lda, Porto, Portugal.
Förderer: BMBF (ERA-NET PathoGenoMics)

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

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Genetische Vielfalt schützt vor Krankheiten
23.05.2018 | Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)

nachricht Vielseitige Nanokugeln: Forscher bauen künstliche Zellkompartimente als molekulare Werkstatt
22.05.2018 | Technische Universität München

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: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Im Focus: Faserlaser mit einstellbarer Wellenlänge

Faserlaser sind ein effizientes und robustes Werkzeug zum Schweißen und Schneiden von Metallen beispielsweise in der Automobilindustrie. Systeme bei denen die Wellenlänge des Laserlichts flexibel einstellbar ist, sind für spektroskopische Anwendungen und die Medizintechnik interessant. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) haben, im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts „FlexTune“, ein neues Abstimmkonzept realisiert, das erstmals verschiedene Emissionswellenlängen voneinander unabhängig und zeitlich synchron erzeugt.

Faserlaser bieten im Vergleich zu herkömmlichen Lasern eine höhere Strahlqualität und Energieeffizienz. Integriert in einen vollständig faserbasierten...

Im Focus: LZH zeigt Lasermaterialbearbeitung von morgen auf der LASYS 2018

Auf der LASYS 2018 zeigt das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) vom 5. bis zum 7. Juni Prozesse für die Lasermaterialbearbeitung von morgen in Halle 4 an Stand 4E75. Mit gesprengten Bombenhüllen präsentiert das LZH in Stuttgart zudem erste Ergebnisse aus einem Forschungsprojekt zur zivilen Sicherheit.

Auf der diesjährigen LASYS stellt das LZH lichtbasierte Prozesse wie Schneiden, Schweißen, Abtragen und Strukturieren sowie die additive Fertigung für Metalle,...

Im Focus: Achema 2018: Neues Kamerasystem überwacht Destillation und hilft beim Energiesparen

Um chemische Gemische in ihre Einzelbestandteile aufzutrennen, ist in der Industrie die energieaufwendige Destillation gängig, etwa bei der Raffinerie von Rohöl. Forscher der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) entwickeln ein Kamerasystem, das diesen Prozess überwacht. Dabei misst es, ob es zu einer starken Tropfenbildung kommt, was sich negativ auf die Trennung der Komponenten auswirken kann. Die Technik könnte hier künftig automatisch gegensteuern, wenn sich Messwerte ändern. So ließe sich auch Energie einsparen. Auf der Prozesstechnik-Messe Achema in Frankfurt stellen sie die Technik vom 11. bis 15. Juni am Forschungsstand des Landes Rheinland-Pfalz (Halle 9.2, Stand A86a) vor.

Bei der Destillation werden Flüssigkeiten durch Verdampfen und darauffolgende Kondensation des Dampfes in ihre Bestandteile getrennt. Ein bekanntes Beispiel...

Im Focus: Vielseitige Nanokugeln: Forscher bauen künstliche Zellkompartimente als molekulare Werkstatt

Wie verleiht man Zellen neue Eigenschaften ohne ihren Stoffwechsel zu behindern? Ein Team der Technischen Universität München (TUM) und des Helmholtz Zentrums München veränderte Säugetierzellen so, dass sie künstliche Kompartimente bildeten, in denen räumlich abgesondert Reaktionen ablaufen konnten. Diese machten die Zellen tief im Gewebe sichtbar und mittels magnetischer Felder manipulierbar.

Prof. Gil Westmeyer, Professor für Molekulare Bildgebung an der TUM und Leiter einer Forschungsgruppe am Helmholtz Zentrum München, und sein Team haben dies...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungen

„Data Science“ – Theorie und Anwendung: Internationale Tagung unter Leitung der Uni Paderborn

18.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Rotierende Rugbybälle unter den massereichsten Galaxien

23.05.2018 | Physik Astronomie

Invasive Quallen: Strömungen als Ausbreitungsmotor

23.05.2018 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Matrix-Theorie als Ursprung von Raumzeit und Kosmologie

23.05.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics