Resistente Keime: ForscherInnen aus Graz und London entschlüsseln Gen-Übertragung zwischen Bakterien
Das Enzym Relaxase mit seiner "Fracht", einem DNA-Stück (in Pink): Das Wissen um die Struktur soll helfen, Antibiotika-Resistenzen einzudämmen. Grafik: Ilangovan et al., Cell, CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)
Dass Bakterien grundsätzlich Erbinformationen austauschen können, ist bereits seit den 1950er-Jahren bekannt. „Trotz intensiver Forschung ist es uns erst jetzt gelungen, die Struktur des dafür verantwortlichen Schlüsselenzyms zu bestimmen“, unterstreicht Zechner die Bedeutung der bahnbrechenden Entdeckung. Dadurch können erstmals entscheidende Vorgänge während der Weitergabe von DNA erklärt werden.
Das liefert völlig neue Anhaltspunkte, um die Relaxase auszuschalten und damit die Verbreitung von Antibiotika-Resistenzen einzudämmen. „Unsere Erkenntnisse könnten dazu beitragen, neue Wirkstoffe zu entwickeln, die den Austausch von Genen zwischen Bakterien unterbinden. Bisherige Versuche waren unter anderem deswegen nur mäßig erfolgreich, weil wir kein detailliertes Bild des Enzyms hatten“, schildert die Molekularbiologin.
Die Relaxase wählt gezielt Erbinformationen aus, durchtrennt die beiden DNA-Stränge und transportiert einen davon durch einen Tunnel in das Nachbarbakterium. Der jeweils fehlende Strang wird in kürzester Zeit wieder nachgebildet. Die so übertragene Immunität gegen bestimmte Medikamente kann nun von beiden Bakterien wiederum weitergegeben werden. „Binnen Minuten werden große Mengen an DNA übertragen. Das erklärt, warum sich Antibiotikaresistenzen derart rasant ausbreiten“, schildert Zechner.
An der Erforschung des Enzyms war im Rahmen von BioTechMed-Graz auch Dr. Sandro Roier vom Institut für Molekulare Biowissenschaften der Uni Graz beteiligt. Zur Entschlüsselung der Struktur hat Prof. Gabriel Waksman vom University College London maßgeblich beigetragen.
Publikation:
Aravindan Ilangovan, Christopher W.M. Kay, Sandro Roier, Hassane El Mkami, Enrico Salvadori, Ellen L. Zechner, Giulia Zanetti, Gabriel Waksman: „Cryo-EM Structure of a Relaxase Reveals the Molecular Basis of DNA Unwinding during Bacterial Conjugation“, Cell (2017)
Kontakt für Rückfragen:
Ao.Univ.-Prof. Dr. Ellen Zechner
Institut für Molekulare Biowissenschaften der Uni Graz
Tel.: 0316/380-5624
Mobil: 0664/2837431
E-Mail: ellen.zechner@uni-graz.at
Media Contact
Weitere Informationen:
http://www.uni-graz.atAlle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie
Der innovations-report bietet im Bereich der "Life Sciences" Berichte und Artikel über Anwendungen und wissenschaftliche Erkenntnisse der modernen Biologie, der Chemie und der Humanmedizin.
Unter anderem finden Sie Wissenswertes aus den Teilbereichen: Bakteriologie, Biochemie, Bionik, Bioinformatik, Biophysik, Biotechnologie, Genetik, Geobotanik, Humanbiologie, Meeresbiologie, Mikrobiologie, Molekularbiologie, Zellbiologie, Zoologie, Bioanorganische Chemie, Mikrochemie und Umweltchemie.
Neueste Beiträge
Nanofasern befreien Wasser von gefährlichen Farbstoffen
Farbstoffe, wie sie zum Beispiel in der Textilindustrie verwendet werden, sind ein großes Umweltproblem. An der TU Wien entwickelte man nun effiziente Filter dafür – mit Hilfe von Zellulose-Abfällen. Abfall…
Entscheidender Durchbruch für die Batterieproduktion
Energie speichern und nutzen mit innovativen Schwefelkathoden. HU-Forschungsteam entwickelt Grundlagen für nachhaltige Batterietechnologie. Elektromobilität und portable elektronische Geräte wie Laptop und Handy sind ohne die Verwendung von Lithium-Ionen-Batterien undenkbar. Das…
Wenn Immunzellen den Körper bewegungsunfähig machen
Weltweit erste Therapie der systemischen Sklerose mit einer onkologischen Immuntherapie am LMU Klinikum München. Es ist ein durchaus spektakulärer Fall: Nach einem mehrwöchigen Behandlungszyklus mit einem immuntherapeutischen Krebsmedikament hat ein…
