Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Gefräßiges Bakterium: WissenschafterInnen der Uni Graz klären, wie Cholera-Erreger zu Nahrung kommt

08.02.2016

Der Krankheitserreger Vibrio cholerae schnappt im menschlichen Darm den anderen Bakterien die Nahrung weg, um sich massiv vermehren zu können. Wie ihm das gelingt, hat das Team um Assoz. Prof. Dr. Stefan Schild vom Institut für Molekulare Biowissenschaften der Uni Graz in Zusammenarbeit mit amerikanischen WissenschafterInnen entschlüsselt. Die Erkenntnisse beider Arbeitsgruppen wurden als Titelgeschichten in der Feber-Ausgabe des Journals Molecular Microbiology veröffentlicht.

Infiziert sich ein Mensch mit Cholera, bringt der Krankheitserreger Darmzellen zum Absterben. Diese toten Zellen entleeren unter anderem ihre DNA in den Darm, wo diese von Vibrio cholerae in ihre Bausteine, so genannte Nukelotide, zerlegt wird.


Cholera-Bakterien unter dem Mikroskop: Wie sich die Krankheitserreger Nahrung verschaffen, haben WissenschafterInnen der Uni Graz nun geklärt. Foto: Wikimedia Commons


Ein Cholera-Bakterium ernährt sich von DNA-Stücken: Drei Enzyme im Periplasma spalten diese auf, im Zellinneren können sie dann verdaut werden. Grafik: Schild

„Die Nukleotide enthalten Kohlenstoff, Stickstoff und Phosphate und damit die drei wichtigsten organischen Nährstoffe“, erklärt Schild. „Damit sind sie ein gefundenes Fressen für Cholera-Bakterien.“ Auch andere Darmbakterien können sich von den DNA-Bausteinen ernähren, aber nicht so schnell und nicht so gut.

Viel hilft viel

Die Cholera-Erreger verfügen etwa über gleich drei Enzyme statt nur eines, um die Phosphate aus den Nukleotiden abspalten zu können, wie das amerikanische Team herausfand. Weiters sind sie der bislang einzige bekannte Organismus mit drei Aufnahmesystemen für Nukleoside – so nennt man die Nukleotide, wenn die Phosphate bereits abgespalten sind. Diese Erkenntnisse der ForscherInnengruppe legen den Grundstein für neue Therapiemöglichkeiten bei Cholera-Infektionen.

Die Krankheitserreger leben in Wasser, wo ihnen wenig Nährstoffe zur Verfügung stehen. Werden sie von Menschen über Speisen oder Getränke aufgenommen, können sie sich im Darm massiv vermehren.

„Die Bakterien nutzen uns quasi als Supermarkt für den Wocheneinkauf, bis sie über den Stuhl wieder ausgeschieden werden, damit sie dann im Wasser bis zum nächsten Getrunkenwerden über die Runden kommen“, beschreibt Schild.

Schafft man es, die „Fresssysteme“ zu blockieren, können sich die Krankheitserreger weniger stark vermehren und sind meist auch nicht mehr fit genug, um im aquatischen Umfeld zu überleben. „Damit haben wir ein neues Angriffsziel gegen Vibrio cholerae“, betont der Molekularbiologe.

Krebstherapie

Im Gegensatz zu anderen Bakterien haben die Aufnahmesysteme der Cholera-Erreger hohe Ähnlichkeit zu menschlichen Transportern, die eine wichtige Rolle in der Chemotherapie spielen. Dort werden häufig Nukleosid-ähnliche Stoffe verwendet, um Krebszellen zu bekämpfen.

„Damit haben wir nun möglicherweise ein einfaches bakterielles System gefunden, mit dem wir die Aufnahme von Chemotherpeutika in Krebszellen simulieren können“, erklärt Schild.

Publikation: Tanja Gumpenberger, Dina Vorkapic, Franz G. Zingl, Katharina Pressler, Stefanie Lackner, Andrea Seper, Joachim Reidl und Stefan Schild: Nucleoside uptake in Vibrio cholerae and ist role in the transition fitness from host to environment, Molecular Microbiology, DOI: 10.1111/mmi.13143

Kontakt für Rückfragen:
Assoz. Prof. Dr. Stefan Schild
Institut für Molekulare Biowissenschaften
Karl-Franzens-Universität Graz
Tel.: 0316/380-1970
E-Mail: stefan.schild@uni-graz.at

Weitere Informationen:

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/mmi.13143/full

Mag. Gudrun Pichler | Karl-Franzens-Universität Graz
Weitere Informationen:
http://www.uni-graz.at

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Sich vermehren oder sich nicht vermehren
22.03.2019 | Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik

nachricht Ketten aus Stickstoff direkt erzeugt
22.03.2019 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

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: Die Zähmung der Lichtschraube

Wissenschaftler vom DESY und MPSD erzeugen in Festkörpern hohe-Harmonische Lichtpulse mit geregeltem Polarisationszustand, indem sie sich die Kristallsymmetrie und attosekundenschnelle Elektronendynamik zunutze machen. Die neu etablierte Technik könnte faszinierende Anwendungen in der ultraschnellen Petahertz-Elektronik und in spektroskopischen Untersuchungen neuartiger Quantenmaterialien finden.

Der nichtlineare Prozess der Erzeugung hoher Harmonischer (HHG) in Gasen ist einer der Grundsteine der Attosekundenwissenschaft (eine Attosekunde ist ein...

Im Focus: The taming of the light screw

DESY and MPSD scientists create high-order harmonics from solids with controlled polarization states, taking advantage of both crystal symmetry and attosecond electronic dynamics. The newly demonstrated technique might find intriguing applications in petahertz electronics and for spectroscopic studies of novel quantum materials.

The nonlinear process of high-order harmonic generation (HHG) in gases is one of the cornerstones of attosecond science (an attosecond is a billionth of a...

Im Focus: Magnetische Mikroboote

Nano- und Mikrotechnologie sind nicht nur für medizinische Anwendungen wie in der Wirkstofffreisetzung vielversprechende Kandidaten, sondern auch für die Entwicklung kleiner Roboter oder flexibler integrierter Sensoren. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung (MPI-P) haben mit einer neu entwickelten Methode magnetische Mikropartikel hergestellt, die den Weg für den Bau von Mikromotoren oder die Zielführung von Medikamenten im menschlichen Körper, wie z.B. zu einem Tumor, ebnen könnten. Die Herstellung solcher Strukturen sowie deren Bewegung kann einfach durch Magnetfelder gesteuert werden und findet daher Anwendung in einer Vielzahl von Bereichen.

Die magnetischen Eigenschaften eines Materials bestimmen, wie dieses Material auf das Vorhandensein eines Magnetfeldes reagiert. Eisenoxid ist der...

Im Focus: Magnetic micro-boats

Nano- and microtechnology are promising candidates not only for medical applications such as drug delivery but also for the creation of little robots or flexible integrated sensors. Scientists from the Max Planck Institute for Polymer Research (MPI-P) have created magnetic microparticles, with a newly developed method, that could pave the way for building micro-motors or guiding drugs in the human body to a target, like a tumor. The preparation of such structures as well as their remote-control can be regulated using magnetic fields and therefore can find application in an array of domains.

The magnetic properties of a material control how this material responds to the presence of a magnetic field. Iron oxide is the main component of rust but also...

Im Focus: Goldkugel im goldenen Käfig

„Goldenes Fulleren“: Liganden-geschützter Nanocluster aus 32 Goldatomen

Forschern ist es gelungen, eine winzige Struktur aus 32 Goldatomen zu synthetisieren. Dieser Nanocluster hat einen Kern aus 12 Goldatomen, der von einer Schale...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Größte nationale Tagung 2019 für Nuklearmedizin in Bremen

21.03.2019 | Veranstaltungen

6. Magdeburger Brand- und Explosionsschutztage vom 25. bis 26.3. 2019

21.03.2019 | Veranstaltungen

Teilchenphysik trifft Didaktik und künstliche Intelligenz in Aachen

20.03.2019 | Veranstaltungen

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

Die Zähmung der Lichtschraube

22.03.2019 | Physik Astronomie

Saarbrücker Forscher erleichtern durch Open Source-Software den Durchblick bei Massen-Sensordaten

22.03.2019 | HANNOVER MESSE

Ketten aus Stickstoff direkt erzeugt

22.03.2019 | Biowissenschaften Chemie

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