Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Genregulation schlägt auf den Magen

19.02.2010
Max-Planck-Forschern gelingt mit neuer Technik Erfolg im Kampf gegen den Verursacher von Magengeschwüren und Magenkrebs

Ein Durchbruch in der Entschlüsselung der Genregulation von Helicobacter pylori ist einem internationalen Forscherteam um Jörg Vogel vom Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie in Berlin gelungen. Mit Hilfe einer neu entwickelten Methode fanden sie im Genom des Bakteriums erstmals hunderte kleine Ribonukleinsäuren - kleine RNA-Partikel, die die Gene des Erregers regulieren. Diese Erkenntnisse sollen den Wissenschaftlern auch bei der Entwicklung neuer Impfstoffe helfen. (Nature, 17. Februar 2010)


Helicobacter pylori (blau) auf Zellen der Magenschleimhaut (orange) Bild: Brinkmann

Etwa die Hälfte der Weltbevölkerung ist mit Helicobacter pylori infiziert, 30 Prozent der deutschen Bevölkerung tragen den gefährlichen Keim. Das Bakterium beeinflusst neben Krebs auch andere chronische Erkrankungen, unter anderem des Herz-Kreislauf-Systems. Das Genom von Helicobacter pylori wurde bereits 1997 entschlüsselt. Demnach beherbergt es erstaunlich wenig regulatorische Gene. Zwei wichtige Fragen blieben jedoch weitgehend unbeantwortet: Wo genau fangen die Gene von Helicobacter an, und sind wirklich schon alle gefunden worden?

Deshalb suchten Wissenschaftler in den letzten Jahren fieberhaft nach neuartigen Regulatoren, wie zum Beispiel den regulatorischen kleinen Ribonukleinsäuren, auch small RNAs (sRNAs) genannt. Es gibt nämlich wesentlich mehr dieser kleinen Partikel als früher angenommen. Sie können Gene regulieren, indem sie beispielsweise an Sequenzen der Erbinformation binden und so deren Übersetzung in ein Protein verhindern.

Bei Helicobacter pylori war diese Suche seit Jahren erfolglos. Jörg Vogel, Leiter der Arbeitsgruppe RNA Biologie am Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie und sein Team haben jetzt die sRNAs im Magenbakterium aufgespürt. Sie entwickelten dafür eine neue Methode, die sich der rapide entwickelnden Hochdurchsatzsequenzierung bedient. Diese Technik ermöglicht die gleichzeitige Entzifferung von Millionen von RNA-Sequenzen, die aktuell in einer Zelle produziert werden. Das überraschte Team fand gleich 60 sRNAs: "Bisher galt H. pylori als Organismus ohne sRNAs", erklärt Vogel.

Magenbakterium als Modell für Genregulation

Die Entdeckung ermöglicht unerwartete Einblicke in die Funktionsweise der sRNA-Regulation: "Wir fanden mindestens genauso viele kleine RNAs wie kürzlich in den Darmbakterien Escherichia coli und Salmonellen", so Vogel. Helicobacter pylori fehlt jedoch ein ganz wichtiges Protein, damit solche RNAs die Genexpression regulieren können. Möglicherweise nutzt es andere, bislang unbekannte Signalwege. Damit könnte das Bakterium ein neuer Modellorganismus für die RNA-Forschung werden. "Wir erhoffen uns völlig neue Erkenntnisse, wie Genregulation funktioniert", erläutert Vogel. Dank der neuen Methode konnten die Forscher außerdem für jedes Gen den Startpunkt ausfindig machen. "Wir können das Genom jetzt ganz anders interpretieren", so Vogel.

Mit dem Forschungserfolg, der in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern aus Leipzig und Frankreich gelang, könnte auch die Entwicklung eines Impfstoffes gegen den Magenkeim erleichtert werden. Die neue Sequenzierungstechnik wird von Vogels Team nun auch auf andere, ebenfalls durch Lebensmittel übertragbare Keime angewendet. Der nächste Kandidat ist Campylobacter jejuni, das neben Salmonellen die häufigste Ursache für infektiöse Durchfallerkrankungen ist.

Originalveröffentlichung:

Cynthia M. Sharma, Steve Hoffmann, Fabien Darfeuille, Jérémy Reignier, Sven Findeiß, Alexandra Sittka, Sandrine Chabas, Kristin Reiche, Jörg Hackermüller, Richard Reinhardt, Peter F. Stadler & Jörg Vogel
The primary transcriptome of the major human pathogen Helicobacter pylori
Nature, 17. Februar 2010 online veröffentlicht (doi: 10.1038/nature08756)
Weitere Informationen erhalten Sie von:
Prof. Jörg Vogel
Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie, Berlin
Tel.: +49 (0)30 / 28460-265 o. +49 (0)160 / 700-6532
E-Mail: vogel@mpiib-berlin.mpg.de

Barbara Abrell | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht KI-gesteuerte Klassifizierung einzelner Blutzellen: Neue Methode unterstützt Ärzte bei der Leukämiediagnostik
13.11.2019 | Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt

nachricht Darmbakterien könnten Entstehung von Multipler Sklerose beeinflussen
13.11.2019 | Exzellenzcluster Präzisionsmedizin für chronische Entzündungserkrankungen

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: New Pitt research finds carbon nanotubes show a love/hate relationship with water

Carbon nanotubes (CNTs) are valuable for a wide variety of applications. Made of graphene sheets rolled into tubes 10,000 times smaller than a human hair, CNTs have an exceptional strength-to-mass ratio and excellent thermal and electrical properties. These features make them ideal for a range of applications, including supercapacitors, interconnects, adhesives, particle trapping and structural color.

New research reveals even more potential for CNTs: as a coating, they can both repel and hold water in place, a useful property for applications like printing,...

Im Focus: Magnetisches Tuning auf der Nanoskala

Magnetische Nanostrukturen maßgeschneidert herzustellen und nanomagnetische Materialeigenschaften gezielt zu beeinflussen, daran arbeiten Physiker des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) gemeinsam mit Kollegen des Leibniz-Instituts für Festkörper- und Werkstoffforschung (IFW) Dresden und der Universität Glasgow. Zum Einsatz kommt ein spezielles Mikroskop am Ionenstrahlzentrum des HZDR, dessen hauchdünner Strahl aus schnellen geladenen Atomen (Ionen) periodisch angeordnete und stabile Nanomagnete in einem Probenmaterial erzeugen kann. Es dient aber auch dazu, die magnetischen Eigenschaften von Kohlenstoff-Nanoröhrchen zu optimieren.

„Materialien im Nanometerbereich magnetisch zu tunen birgt ein großes Potenzial für die Herstellung modernster elektronischer Bauteile. Für unsere magnetischen...

Im Focus: Magnets for the second dimension

If you've ever tried to put several really strong, small cube magnets right next to each other on a magnetic board, you'll know that you just can't do it. What happens is that the magnets always arrange themselves in a column sticking out vertically from the magnetic board. Moreover, it's almost impossible to join several rows of these magnets together to form a flat surface. That's because magnets are dipolar. Equal poles repel each other, with the north pole of one magnet always attaching itself to the south pole of another and vice versa. This explains why they form a column with all the magnets aligned the same way.

Now, scientists at ETH Zurich have managed to create magnetic building blocks in the shape of cubes that - for the first time ever - can be joined together to...

Im Focus: A new quantum data classification protocol brings us nearer to a future 'quantum internet'

The algorithm represents a first step in the automated learning of quantum information networks

Quantum-based communication and computation technologies promise unprecedented applications, such as unconditionally secure communications, ultra-precise...

Im Focus: REANIMA - für ein neues Paradigma der Herzregeneration

Endogene Mechanismen der Geweberegeneration sind ein innovativer Forschungsansatz, um Herzmuskelschäden zu begegnen. Ihnen widmet sich das internationale REANIMA-Projekt, an dem zwölf europäische Forschungszentren beteiligt sind. Das am CNIC (Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares) in Madrid koordinierte Projekt startet im Januar 2020 und wird von der Europäischen Kommission mit 8 Millionen Euro über fünf Jahre gefördert.

Herz-Kreislauf-Erkrankungen verursachen weltweit die meisten Todesfälle. Herzinsuffizienz ist geradezu eine Epidemie, die neben der persönlichen Belastung mit...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Mediation – Konflikte konstruktiv lösen

12.11.2019 | Veranstaltungen

Hochleistungsmaterialien mit neuen Eigenschaften im Fokus von Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft

11.11.2019 | Veranstaltungen

Weniger Lärm in Innenstädten durch neue Gebäudekonzepte

08.11.2019 | Veranstaltungen

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

Mobilität im Zeichen von Umbruch und Klimawandel

13.11.2019 | Studien Analysen

Biologicals bei chronischer Sinusitis mit Polyposis nasi – Erster therapeutischer Antikörper zugelassen

13.11.2019 | Medizin Gesundheit

Die Selbstorganisation weicher Materie im Detail verstehen

12.11.2019 | Physik Astronomie

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