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Teppich als Schutzschild: Membranprotein bewahrt Bakterien und Chloroplasten vor Stress

IM30 löst bei Stress seine komplexe Ringstruktur auf und entfaltet sich als schützender Teppich auf der Membranoberfläche – Oberflächenstruktur erstmals beobachtet

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Wie Bakterien ihre Maschinerie anpassen, um optimal zu wachsen

Bioinformatik: Veröffentlichung in Nature Communications

Die winzigen „Maschinen“, die die Prozesse in Bakterienzellen am Laufen halten, bestehen aus einer Vielzahl verschiedener Proteine und RNA-Molekülen. Bakterien müssen diese, je nach Wachstumsrate, in unterschiedlichen Konzentrationen herstellen. Bioinformatiker der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) haben ein Modell entwickelt, mit dem zum ersten Mal die genaue Zusammensetzung dieses „Cocktails“ für ein zentrales zelluläres System verstanden werden kann. Ihre auch für die Biotechnologie relevanten Ergebnisse stellen sie im Wissenschaftsjournal Nature Communications vor.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Post aus Japan: Bakterien für den Klimaschutz

Taiwanische Forscher haben Mikroben entwickelt, die Methanol zu Vorprodukten für Chemikalien und Kraftstoffe umwandeln können. Doch dies ist nur Schritt eins.

Quelle: Technology Review

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Kleine Helfer für die Metallgewinnung – Freiberger Forscher nutzen bakterielle Laugung zum Recycling von Elektroschrott

Biohydrometallurgen der TU Bergakademie Freiberg haben erstmals nachgewiesen, dass die Laugung mit Hilfe von Bakterien auch beim Recycling von Elektroschrott zur Trennung der Bauteile eingesetzt werden kann. Ihre Forschungsergebnisse zur Gewinnung von Metallen publizierte das Team um Professor Michael Schlömann nun in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift MDPI / Recycling.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Elefantensterben: Bakterien sind verantwortlich für Tod von Elefanten in Simbabwe

In dem südafrikanischen Land starben zuletzt 34 Tiere, wie sich nun herausstellte wohl an einem Bakterium. Das Nachbarland Botsuana meldet mehrere Hundert tote Tiere.

Quelle: ZEIT Wissen

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Botswana: Cyanobakterien offenbar für Elefantensterben verantwortlich

Hunderte Elefanten waren zuletzt auf mysteriöse Weise in Botswana verendet. Nach Blutuntersuchungen gehen die Behörden nun davon aus, dass Bakterien die Tiere dahinrafften.

Quelle: SPIEGEL ONLINE Wissenschaft

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Filmkamera für den Zellstoffwechsel

Modifizierte E.-coli-Bakterien speichern die Aktivität von Genen wie eine Schallplatte.

Quelle: Technology Review

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China: Tausende Menschen mit aus Labor entwichenem Brucella-Bakterium infiziert

Aus einem chinesischen Labor sind versehentlich Brucella-Bakterien entwichen. Über Aerosole haben sie sich verbreitet und Tausende infiziert. Nun haben die Behörden den Vorfall öffentlich gemacht.

Quelle: SPIEGEL ONLINE Wissenschaft

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Die AOK warnt vor leichtfertiger Verschreibung von Reserveantibiotika

Eine Labormitarbeiterin hält eine Indikatorkulturplatte zum Nachweis von resistenten Bakterien in der Hand (Symbolbild).

Die Resistenzen von Bakterien gegen antibiotische Mittel nehmen zu. Das Wissenschaftliche Institut der AOK warnt, dass die Pharmaindustrie zu wenige neue Wirkstoffe entwickle.

Quelle: FAZ.de

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Verschiedene Haftmechanismen von Bakterien grundlegend verstanden

In Krankenhäusern sind multiresistente Bakterien eine ständige Bedrohung. Dort können sie zum Beispiel Türgriffe und Lichtschalter besiedeln und auf Implantaten zu schweren Infektionen führen. Ein Team der Physik der Universität des Saarlandes hat jetzt gezeigt, warum die Krankenhauskeime besonders gut an Materialien haften, von denen Wasser abperlt und besonders schlecht an Oberflächen, die von Wasser benetzt werden. Diese Forschungsergebnisse aus der experimentellen und theoretischen Physik können helfen, antibakterielle Oberflächen zu verbessern. Sie wurden im renommierten Forschungsmagazin „Nanoscale“ publiziert.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Antibiotika bringen Darmmikrobiom aus dem Gleichgewicht

Wechselspiel zwischen Pilzen und Bakterien beeinträchtigt

Jena. Eine Behandlung mit Antibiotika beeinflusst das Mikrobiom im Verdauungssystem nachhaltig. Während sich die Bakterienflora innerhalb von 30 bis 90 Tagen nach Medikamentenbehandlung weitgehend regeneriert, verändert sich deren Wechselspiel mit den Pilzen, die ebenfalls den Darm besiedeln. In einer Kombination aus bioinformatischen Analysen und Laborexperimenten zeigte ein internationales Forscherteam nun, dass das friedliche Miteinander von Bakterien und Pilzen durch eine Antibiotikabehandlung in eine Konkurrenzsituation wechselt. Dies könnte in der Folge Pilzinfektionen begünstigen.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Bakterien führen Doppelleben: Zweite Lebensform von Photorhabdus luminescens interagiert mit Pflanzenwurzeln

Neue Lebensform der insektenpathogenen Bakterien erweitert Möglichkeiten für den nachhaltigen Pflanzenschutz in der Landwirtschaft und die biologische Schädlingsbekämpfung

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Winzige Bodyguards – Helferbakterien stoppen und entwaffnen Krankheitserreger

Jena. Das Bakterium Pseudomonas tolaasii löst die Braunfleckenkrankheit beim Zuchtchampignon aus und sorgt für erhebliche Ernteverluste. Der vom Erreger gebildete Wirkstoff Tolaasin schädigt die Zellmembran der Pilze, sodass die Zellen absterben. Doch der Pilz hat Unterstützer, die ihn widerstandsfähig machen: Bakterien der Gattung Mycetocola inaktivieren das toxische Tolaasin und einen weiteren Wirkstoff, der der Beweglichkeit und Verbreitung des Erregers dient. Ein Forscherteam aus Jena nahm den molekularen Mechanismus der mikrobiellen Dreiecksbeziehung näher unter die Lupe. Das dabei entdeckte Schutzprinzip könnte Vorbild für Anwendungen in der Landwirtschaft oder Medizin sein.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Bakterien mit Appetit auf Metall

Seit einem Jahrhundert vermutet, nun entdeckt: US-Forscher fanden Bakterien, die sich von Mangan ernähren.

Quelle: Technology Review

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Infektionen verhindern, Heilungsprozesse fördern: Bayreuther Forscher entwickeln neue Biomaterialien aus Spinnenseide

Neue, an der Universität Bayreuth entwickelte Biomaterialien beseitigen Infektionsrisiken und fördern Heilungsprozesse: Einem Forschungsteam unter Leitung von Prof. Dr. Thomas Scheibel ist es gelungen, diese für die Biomedizin hochrelevanten Materialeigenschaften zu kombinieren. Die nanostrukturierten Materialien basieren auf Spinnenseide. Sie verhindern die Ansiedlung von Bakterien und Pilzen, aber unterstützen gleichzeitig proaktiv die Regeneration von menschlichem Gewebe. Daher eignen sie sich hervorragend für Implantate, Wundverbände, Prothesen, Kontaktlinsen und andere Hilfsmittel des Alltags. In der Zeitschrift „Materials Today“ stellen die Wissenschaftler ihre Innovation vor.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Wie sich Bakterien an Fasern im Darm festhalten

Forscher haben den molekularen Mechanismus aufgeklärt, mit dem sich Bakterien an Zellulosefasern im Darm anheften. Indem sie auf zwei verschiedene Arten an die Fasern binden, können sie den Scherkräften im menschlichen Körper standhalten. Das Forschungsteam der Universität Basel und der ETH Zürich hat seine Ergebnisse in der Zeitschrift «Nature Communications» veröffentlicht.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Astrobiologie: Bakterien überleben jahrelang im All

Bakterien überleben im All

Ein Experiment auf der Raumstation ISS führte Forscher zu dieser Erkenntnis – und könnte nun auf der Suche nach dem Ursprung des Lebens helfen.

Quelle: SZ.de

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Antimikrobiell wirksame Glas- und Basaltfasern gegen Bakterien und Pilze

Wissenschaftler der Industrieforschungseinrichtung INNOVENT e.V. haben in Kooperation mit den Unternehmen JSJ Jodeit GmbH, KI Keramikinstitut Meissen GmbH, Cerafib GmbH und KAHLA/Thüringen Porzellan GmbH antimikrobiell wirksame Glas- bzw. Basaltfasern entwickelt. Die textilen Fasern wirken gegen verschiedene Bakterien- und Pilzstämme. Einsatzgebiete könnten unter anderem Baumaterialien, Heimtextilien, Filter und technische Textilien sein. Der Einsatz herkömmlicher Biozide sowie deren Eintrag in die Umwelt kann durch die Verwendung der innovativen Fasern verringert werden.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Neuer Ansatzpunkt im Kampf gegen Antibiotika-Resistenzen

HIRI-Forschern gelingt RNA-Einzelzellsequenzierung bei Bakterien

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Pilz bietet Schutz gegen bakteriellen Angreifer

Jena. Bakterien der Gattung Streptomyces bilden zahlreiche Wirkstoffe, die ihr Überleben in der Natur sichern und dabei helfen, Nahrungskonkurrenten fernzuhalten. So sind die von manchen Streptomyceten gebildeten Azalomycine antimikrobiell aktiv und schädigen auch Zellen höherer Organismen, darunter die Grünalge Chlamydomonas reinhardtii. Die Alge geht aktiv eine Partnerschaft mit dem Schimmelpilz Aspergillus nidulans ein und ist damit vor der Schadwirkung durch Azalomycin F geschützt. Ein Forscherteam aus Jena hat sich das komplexe Wechselspiel zwischen Bakterium, Pilz und Pflanze genauer untersucht.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Ein Wundverband, der Bakterien abtötet

Damit bakterielle Infektionen direkt in der Wunde bekämpft werden können, haben Empa-Forschende Membranen aus Cellulose entwickelt, die mit antimikrobiellen Eiweissbausteinen ausgestattet sind. Erste Ergebnisse zeigen: Die hautfreundlichen Membranen aus Pflanzenmaterial töten Bakterien äusserst effizient ab.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Ältestes Enzym der Zellatmung isoliert

FRANKFURT. Forscher der Goethe-Universität haben das vielleicht älteste Enzym der Zellatmung gefunden. Aus dem Hitze liebenden Bakterium Thermotoga maritima konnten sie jetzt einen äußerst fragilen Proteinkomplex namens „Rnf“ isolieren. Die Gene, die für das Enzym kodieren, waren zwar bereits vor rund 10 Jahren entdeckt worden. Die Isolierung des Enzyms und damit der Nachweis, dass es wirklich von Bakterien gebildet und zur zellulären Energiegewinnung genutzt wird, ist jetzt erstmals den Frankfurter Forschern gelungen. (Communications Biology, DOI 10.1038/s42003-020-01158-y)

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Wer schneller wächst, ist früher tot – Wie die Wachstumsrate die Fitness von Bakterien beeinflusst

Bakterien sind Überlebenskünstler: Wenn sie Nahrung bekommen, vermehren sie sich rasant, doch sie können auch Hungerphasen überdauern. Allzu schnelles Wachstum reduziert jedoch ihre Überlebensfähigkeit, das zeigen Untersuchungen eines Forschungsteams der Technischen Universität München (TUM) an Kolibakterien. Die Ergebnisse könnten dabei helfen, die Wirksamkeit von Antibiotika zu steigern.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Chlamydien: Gierig nach Glutamin

Wenn Chlamydien sich in der Zelle eines Menschen vermehren wollen, brauchen sie als erstes viel Glutamin. Ein Würzburger Forschungsteam hat geklärt, wie sich die krankheitserregenden Bakterien diesen Stoff beschaffen.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Evolution: Die Beziehungsexperten

Ameisen

Ameisen sind Meister der Symbiose: Sie können Partnerschaften mit nahezu allen Lebewesen, Pflanzen und Bakterien schließen. Über ein Millionen Jahre lang erprobtes Erfolgsrezept.

Quelle: SZ.de

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Bayreuther Studie zur Proteinbiosynthese in Bakterien: Neue Perspektiven für die Antibiotika-Forschung

Forscher der Universität Bayreuth und der Columbia University in New York berichten in der Zeitschrift „iScience“ über wegweisende Erkenntnisse zur Proteinbiosynthese in Bakterien. Das kleine Protein NusG verknüpft zwei molekulare Maschinen, die bei der Genexpression, der Herstellung bakterieller Proteine auf der Basis von Erbinformationen, zusammenwirken: die RNA-Polymerase und das Ribosom. Die molekulare Brücke versetzt die Bakterienzelle in die Lage, die zeitlich aufeinander folgenden Abschnitte der Genexpression, die Transkription und die Translation, optimal aufeinander abzustimmen. Sie könnte deshalb ein hervorragend geeigneter Angriffspunkt für künftige antibiotische Wirkstoffe sein.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Wie bauen Bakterien Naturstoffe auf? Röntgenstrukturanalyse gibt detaillierte Einblicke in molekulare Wirkstoff-Fabrik

Die Wirkstoffe vieler Medikamente sind Naturstoffe, so benannt, weil oft nur Mikroorganismen die komplexen Strukturen herstellen können. Ähnlich wie am Fließband einer Fabrik setzen große Enzymkomplexe diese Wirkstoff-Moleküle zusammen. Einem Team der Technischen Universität München (TUM) und der Goethe-Universität Frankfurt ist es jetzt gelungen, die grundlegenden Mechanismen einer dieser molekularen Fabriken aufzuklären.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Darmbakterien verbessern Prognose von Typ-2-Diabetes

Im Tagesverlauf verändern sich Anzahl und Zusammensetzung der im Darm des Menschen aktiven Bakterien, das so genannte Darmmikrobiom. Dies haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unter Federführung der Technischen Universität München (TUM) am Zentralinstitut Food & Health (ZIEL) in Freising in einer der größten Studien zum Thema Mikrobiom und Diabetes mit mehr als 4000 Personen gezeigt. Bei Typ-2-Diabetikern jedoch gehen diese tageszeitlichen Schwankungen verloren.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Biofilme – eine unsichtbare Gefahr für die Lebensmittelsicherheit

Biofilme sind potentielle Kontaminationsquellen in der Lebensmittelindustrie. Wo sie sich verstecken und welche Bakterien darin zu finden sind, untersuchte eine aktuelle Studie der Vetmeduni Vienna im Rahmen des FFoQSI-Kompetenzzentrums. Denn: Biofilme können in der Produktion Zusatzkosten verursachen und sind eine Gefahrenquelle für die Gesundheit der Konsumenten.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Klimaschutz: Methanbremse fürs Reisfeld

Reisanbau in Kambodscha

Mit speziellen Bakterien wollen Forscher den Anbau des Grundnahrungsmittels klimafreundlicher machen. Doch noch funktioniert dies nur im Labor.

Quelle: SZ.de

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Wirkstoffe aus Kieler Meeresalgen als Mittel gegen Infektionen und Hautkrebs entdeckt

Meeresorganismen und ihre mikrobiellen Symbionten sind unschätzbare Quellen für neue Medikamente gegen menschliche Erkrankungen. Marine Naturstoffe haben ein viermal höheres Potenzial für die Arzneistoff-Entwicklung als andere natürliche oder synthetische Verbindungen. Allerdings ist der Entdeckungs- und Entwicklungsprozess meist langwierig, riskant und kostspielig. Mit Hilfe modernster analytischer Ansätze in Verbindung mit Bio- und Chemieinformatik sowie des maschinellen Lernens ist Wissenschaftlern am Kieler GEOMAR die Entdeckung neuer, bioaktiver Bestandteile des auch in der Ostsee beheimateten Blasentangs und eines Pilzsymbionten gegen infektiöse Bakterien bzw. Hautkrebs gelungen.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Freistil – Die Kombination von Schwimmarten erleichtert Bakterien die Fortbewegung

Eine der größten Herausforderungen für schwimmende Bakterien besteht darin, zielgerichtet zu navigieren, um Nahrung zu finden oder vor Giftstoffen zu fliehen. Dieser als Chemotaxis bezeichnete Prozess beschreibt die Fähigkeit von Organismen, sich als Reaktion auf Konzentrationsunterschiede in chemischen Substanzen gerichtet zu bewegen. Die Arbeitsgruppe Biologische Physik an der Universität Potsdam hat unter Leitung von Professor Carsten Beta neuartige Navigationsstrategien von Bakterien erforscht.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Die Verwandtschaft der Proteine

Proteine steuern als eines der wichtigsten Biomoleküle das Leben – als Enzyme, Rezeptoren, Signal- oder Strukturmoleküle. Forscher am Max-Planck-Institut (MPI) für Biochemie haben zum ersten Mal die Proteome von 100 verschiedenen Organismen entschlüsselt. Die ausgewählten Organismen stammen aus allen drei Domänen des Lebens: der Bakterien, der Archaeen oder der Eukaryoten. Mithilfe der Massenspektrometrie wurden 340.000 verschiedene Proteine gemessen. Verwandte, in der Evolution erhaltene Proteine können nun erstmals mengenmäßig miteinander verglichen werden. Die Ergebnisse wurden in Nature veröffentlicht.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Bakterien auf der Haut können die Wundheilung beschleunigen

Forschungsteam der Universität Tübingen erforscht an Mäusen, wie die normale Hautmikroflora als äußerer Schutzschild wirkt

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft

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Kleines Protein, große Wirkung

In Meningokokken spielt das unscheinbare Protein ProQ eine tragende Rolle. Zusammen mit RNA-Molekülen reguliert es Prozesse, die für die krankmachenden Eigenschaften der Bakterien von Bedeutung sind.

Quelle: IDW Informatinsdienst Wissenschaft