Bakteriensporen enthüllen ihre Geheimnisse

Ein EU-finanzierte Projekt untersuchte die besonderen biochemischen und biophysikalischen Eigenschaften von Bakteriensporen, um besser gegen Resistenzen sporenbildender Pathogene vorgehen zu können.

Gesundheit

Bei Nährstoffmangel kommt es beim Modellorganismus Bacillus subtilis zur Sporulation (Sporenbildung). Bacillus subtilis ist die widerstandsfähigste bislang bekannte Zelle, der auch extreme Hitze, Strahlung und chemische Angriffe nichts ausmachen. Wie dies genau geschieht, ist aber noch nicht hinreichend erforscht. Daher sind sporenbildende Bakterien, zu denen auch gefährliche Krankheitserreger gehören, hochresistent gegen antibakterielle Substanzen und schwer zu bekämpfen. Trotz vieler neuer Erkenntnisse zur Sporenbildung ist noch wenig über den Prozess der Reifung bekannt, d.h. unter welchen Bedingungen Dormanz (inaktiver Zustand) vorhält, wann es zur Aktivierung kommt und wie die reife Spore strukturell aufgebaut ist. Das EU-finanzierte Projekt BACTERIAL SPORES (Investigating the nature of bacterial spores) sollte diese Wissenslücke schließen und molekulare Grundlagenforschung zur Sporenbiologie betreiben. Die Forscher untersuchten die Sporeneigenschaften am experimentellen System B. subtilis und stellten entgegen dem derzeitigen Kenntnisstand molekulare Veränderungen innerhalb der reifen Spore fest. Zudem hängt der Wechsel vom ruhenden in den aktiven Zustand (Keimung) offenbar vom Sporenalter und der Inkubationstemperatur ab. Im Detail wurde daher die bemerkenswerte Fähigkeit der Sporen zur Reaktivierung analysiert, insbesondere am Phosphoproteom der Spore, das ein Protein mit einer Phosphatgruppe enthält. Dabei wurde eine ausgeprägte morphologische Phase zwischen Keimung und Zellverlängerung entdeckt, die so genannte Reifephase, und die Proteinsynthese während der Reaktivierung überwacht. BACTERIAL SPORES zeigte erstmals, dass die Proteinsynthese während der Keimung stattfindet. Auch wurden neue reaktivierungsspezifische Komponenten entdeckt, die als therapeutische Zielstrukturen gegen sporenbildende Pathogene fungieren könnten. Das Projekt enthüllte neue Aspekte der Sporenbiologie und eröffnete damit Strategien zur Bekämpfung sporenbildender Pathogene. Auf den Ergebnissen bauten weitere Projekte auf, die zur bakteriellen Kommunikation über interzelluläre Nanoröhren forschten und mRNA lokalisierten, über die sich die Genregulation beeinflussen lässt.

Schlüsselbegriffe

Bakteriensporen, sporenbildende Pathogene, Bacillus subtilis, Sporulation, Phosphoproteoms

Investigating the Nature of Bacterial Spores

Bakteriensporen enthüllen ihre Geheimnisse

Schlüsselbegriffe

Entdecken Sie Artikel in demselben Anwendungsbereich

Diese Seite teilen

Herunterladen