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Antibiotikaresistenzen

Wie halten sich Krankheiten auslösende Bakterien am Leben?

7.9.2021

Werden Antibiotika zu häufig eingesetzt, entstehen Resistenzen. Je besser biologische Prozesse in Bakterien erforscht sind, desto gezielter wird die Medikamentenentwicklung. Nun haben Wissenschaftler des Instituts für Organische Chemie und Chemische Biologie der Goethe-Universität Frankfurt/Main Erkenntnisse über den Mechanismus zur Regulation der bakteriellen Gensynthese gesammelt.

Bei dem Bakterium Vibrio vulnificus wurden die Riboschalter untersucht, die genetische Informationen zu dem Ribosom transportieren. Die Schalter übermitteln zwei Signale, die als An- oder Aus-Signal erkennt werden. Ob der Schalter grün oder rot anzeigt, hängt wiederum von kleinen Molekülen ab, die als Induktoren funktionieren. Sind diese häufig in der Zelle anzutreffen, schaltet die Ampel auf Grün. Bislang ging man davon aus, dass allein die Anwesenheit der Induktoren den Schalter in Gang setzt. Die Untersuchungen zeigten auch, dass zwischen dem Riboschalter, der durch den Induktor aktiviert wird, und dem Ribosom selbst, das seinerseits auf den Schalter einwirkt, eine Wechselwirkung nötig ist. „Nur die Synergie der Bindung des Induktors Adenin und des Ribosoms, insbesondere des Proteins rS1, ermöglicht eine vollständige Umschaltung“, erklärt Vanessa de Jesus, die den Mechanismus im Zuge ihrer Doktorarbeit erforschte.
„Wir sind sehr glücklich, dass wir nach sechs Jahren sehr intensiver Arbeit gemeinsam mit den Kollegen aus dem Institut für Physikalische Chemie zeigen können, dass Riboschalter mitnichten ein rein RNA-basiertes Regulationssystem sind. Sie brauchen die Wechselwirkung mit Proteinen der Gensynthese-Maschine, um korrekt zu funktionieren. Damit haben wir völlig neue Angriffspunkte für Antibiotika“, erläutert Dr. Boris Fürtig die Forschungserkenntnisse seiner Gruppe.

Originalpublikation: Vanessa de Jesus et al., Nature Communications, doi 10.1038/s41467-021-25024-5

Pressemitteilung Institut für Organische Chemie und Chemische Biologie Goethe-Universität, August 2021

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