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 Bakterieller Untermieter macht Blattnahrung für Käfer verdaulich
17.11.2017 | Max-Planck-Institut für chemische Ökologie

nachricht Neues Werkzeug für gezielten Proteinabbau
17.11.2017 | Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie

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: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Im Focus: Pflanzenvielfalt von Wäldern aus der Luft abbilden

Produktivität und Stabilität von Waldökosystemen hängen stark von der funktionalen Vielfalt der Pflanzengemeinschaften ab. UZH-Forschenden gelang es, die Pflanzenvielfalt von Wäldern durch Fernerkundung mit Flugzeugen in verschiedenen Massstäben zu messen und zu kartieren – von einzelnen Bäumen bis hin zu ganzen Artengemeinschaften. Die neue Methode ebnet den Weg, um zukünftig die globale Pflanzendiversität aus der Luft und aus dem All zu überwachen.

Ökologische Studien zeigen, dass die Pflanzenvielfalt zentral ist für das Funktionieren von Ökosys-temen. Wälder mit einer höheren funktionalen Vielfalt –...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

Roboter für ein gesundes Altern: „European Robotics Week 2017“ an der Frankfurt UAS

17.11.2017 | Veranstaltungen

Börse für Zukunftstechnologien – Leichtbautag Stade bringt Unternehmen branchenübergreifend zusammen

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Latest News

NASA detects solar flare pulses at Sun and Earth

17.11.2017 | Physics and Astronomy

NIST scientists discover how to switch liver cancer cell growth from 2-D to 3-D structures

17.11.2017 | Health and Medicine

The importance of biodiversity in forests could increase due to climate change

17.11.2017 | Studies and Analyses