Team der Universitäten Tübingen und Bristol erforscht, welche Bakterien die Gesteinsablagerungen der gebänderten Eisenerze bildeten

• Völlig neuer Mechanismus entwickelt
• Rotierende Bänder zur Fortbewegung
• Hoffnung auf Einsatz in Nanorobotern im Organismus

Forschende der Technischen Universität München (TUM) haben einen künstlichen Motor auf supramolekularer Ebene entwickelt, der eine beeindruckende Kraft entfalten kann. Dieser Aufziehmotor ist ein winziges Band, aus speziellen Molekülen. Bei Energiezufuhr richtet sich dieses Band aus, bewegt sich wie eine kleine Flosse und kann dadurch Objekte anschieben. Die Energie dafür kommt erstmals von einem chemischen Treibstoff.

Wenn wir an Bakterien denken, dann stellen wir uns vielleicht einzelne Zellen vor, die in einer Flüssigkeit schwimmen. Tatsächlich sozialisieren sich bakterielle Zellen jedoch häufig, ähnlich wie Menschen. Sie nutzen Oberflächen, um sich zu komplexen heterogenen Gemeinschaften zusammenzuschließen, die sogenannten Biofilme. Innerhalb einer Gruppe sind Bakterien eines Biofilms extrem widerstandsfähig gegenüber unterschiedlichen Umwelteinflüssen, – eine entscheidende Eigenschaft, die es extrem schwierig macht, biofilmassoziierte Infektionen mit Antibiotika zu behandeln.

Forschungsteam findet unkonventionelle Energiequelle für kürzlich entdeckte „grüne“ nitrifizierende Bakterien

Ob gefährliche Staphylokokken in der Nase überleben, hängt davon ab, welche anderen Bakterien vorhanden sind – und wie sie Eisen gewinnen.

PRIMAL-Studie im Rahmen der BMBF-Förderinitiative „Gesund – ein Leben lang“

In der multizentrischen klinischen Studie PRIMAL untersuchte ein Verbund unter der Leitung von Christoph Härtel vom Uniklinikum Würzburg den Einfluss von Probiotika auf die Darmflora von Frühgeborenen. Erste Ergebnisse wurden jetzt in JAMA Pediatrics veröffentlicht: Bifidobakterien und Lactobazillen konnten die Besiedlung mit multiresistenten Bakterien in den ersten 30 Lebenstagen nicht verhindern, förderten jedoch die Reifung des Mikrobioms.

Weltweit existieren verschiedene Gruppen von TB-Bakterien mit unterschiedlicher regionaler Ausbreitung: Manche sind Generalisten und auf vielen Kontinenten zu finden, andere sind in ihrer Ausbreitung sehr begrenzt. Ein internationales Forscherteam konnte nun erstmals zeigen, dass die Spezialisten-Stämme sich effektiver unter passenden Wirten aus demselben geografischen Gebiet verbreiten, wogegen Generalisten Stämme sich in verschiedenen Wirtspopulationen ausbreiten können. Die Übertragbarkeit der Tuberkulose hängt somit nicht nur vom Erreger oder Wirt, sondern auch von deren Kombination ab.

MHH-Forschende klären auf, wie Krankheitserreger eine Verbindung zwischen ihrer Zellaußenseite und ihren schützenden Kapseln herstellen

Eine multinationale europäische Studie liefert erstmals umfassende klinische und genomische Daten des Mycobacterium avium-Komplexes aus Kontinentaleuropa. Die Daten schlüsseln die Populationsstruktur dieser Erregergruppe auf und zeigen, dass Plasmide eine wichtige Rolle bei der Evolution und möglicherweise auch bei der Resistenz und Virulenz dieser Bakterien spielen.

Ein internationales Forschungsteam des Exzellenzclusters „Balance of the Microverse“ der Universität Jena hat den Mechanismus untersucht, der einige Bakterienarten dazu bringt, Licht zu reflektieren, ohne Pigmente zu verwenden. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler interessierten sich für die Gene, die diesen Mechanismus auslösen und entdeckten dabei wichtige ökologische Zusammenhänge. Diese Erkenntnisse wurden in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences“ (PNAS) veröffentlicht.

HIRI-Forschende entwickeln neuen Ansatz zur DNA-Transformation und Genmutation in Bakterien

Eine neue Studie unter Leitung der Hochschule Neubrandenburg und der Universität Oxford zeigt, dass wilde Schimpansen gezielt Pflanzen mit medizinischen Eigenschaften fressen, um sich selbst zu heilen. Das Forscherteam um Dr. Fabien Schultz und Dr. Elodie Freymann beobachtete 51 Schimpansen im Budongo Regenwald und testete 17 Pflanzenarten auf ihre entzündungshemmenden und antibakteriellen Eigenschaften. Die Ergebnisse: 88% der Pflanzen hemmen Bakterien, 33% wirken entzündungshemmend. Aus den Erkenntnissen der Studie können Menschen lernen, neue Medikamente zu entwickeln.

Krankheitserregende Bakterien der Art Vibrio vulnificus lassen sich in der Ostsee über die Reduzierung von Algenblüten teilweise kontrollieren. Zu diesem Schluss kommen die Mikrobiologen David Riedinger und Matthias Labrenz vom Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde (IOW) in einer ostseeweit angelegten Studie über Vibrio vulnificus. Die Ergebnisse wurden nun in der renommierten internationalen Fachzeitschrift Communications Earth & Environment veröffentlicht.

Der Endosymbiont Symbiodolus clandestinus, der im Zellinneren von Insekten lebt, blieb bisher unentdeckt. Forschende des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie berichten nun erstmals über Symbiodolus, der in mindestens sechs verschiedenen Insektenordnungen anzutreffen ist. Mit Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung zeigte das Team, dass er in allen Lebensstadien und Geweben infizierter Insekten vorkommt. Besonders zahlreich ist er in Fortpflanzungsorganen erwachsener Weibchen sowie in Eiern und Larven, was auf eine transovariale Weitergabe hinweist. Die Wechselwirkungen mit den Wirtsinsekten sind ungeklärt, aber vermutlich beeinflusst er Insektengemeinschaften und Ökosysteme erheblich.

Ein Forschungsteam mit Beteiligung der Universität Bayreuth hat die Fortbewegung von fadenförmigen Cyanobakterien – eine der ältesten Lebensformen der Erde – untersucht. Die Ergebnisse liefern wichtige Ansätze für den Einsatz von Cyanobakterien in der Biotechnologie.

Fadenförmige Cyanobakterien knicken ab einer bestimmten Länge ab, wenn sie auf ein Hindernis treffen. Dies fand eine Forschungsgruppe um Stefan Karpitschka, Gruppenleiter am Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation und Professor an der Universität Konstanz, heraus. Die Ergebnisse liefern eine wichtige Grundlage für den Einsatz von Cyanobakterien in der modernen Biotechnologie.

Zur Abwehr von Krankheitserregern und Krebs aktiviert das Immunsystem bestimmte weiße Blutzellen, die T-Helferzellen (Th-Zellen). Sie werden je nach Ziel (Viren, Bakterien, Parasiten, Tumorzellen) unterschiedlich geprägt und können Entzündungsreaktionen verstärken oder abschwächen. Forschende von Charité – Universitätsmedizin Berlin und Deutschem Rheuma-Forschungszentrum Berlin, ein Leibniz-Institut, haben nun entdeckt, dass sich Th-Zellen in der Stärke ihrer Prägung unterscheiden und unterschiedlich gut umprogrammieren lassen. Das eröffnet neue Therapieoptionen für entzündliche und autoimmune Erkrankungen sowie Immunzelltherapien. Die Daten wurden im Journal Science Advances veröffentlicht.

Forschende des HZI finden zwei Mechanismen, mit denen Klebsiella-Bakterien die Ausbreitung von Salmonellen im Darm eindämmen

Forschende der Freien Universität Berlin und der Charité Berlin ziehen Bakterien ihre Giftzähne

Antibiotika schützen in den meisten Fällen zuverlässig gegen bakterielle Infektionen und haben seit ihrer Einführung Milliarden von Menschen das Leben gerettet. Doch dieser Schutz ist durch die Aggressivität und die Bildung von Resistenzen gegen klassische Antibiotika bedroht. So stirbt in Deutschland aktuell etwa jeder siebente der Patientinnen und Patienten, die mit einer bakteriellen Lungenentzündung ins Krankenhaus eingeliefert werden, mehr als 30.000 Menschen pro Jahr – trotz des Einsatzes von Antibiotika.

Methanol kann mit erneuerbarer Energie aus Kohlendioxid und Wasser synthetisiert werden. Wenn dieses grüne Methanol von spezialisierten Bakterien verstoffwechselt wird, lässt sich eine Vielzahl von chemischen Substanzen biotechnologisch herstellen. Die Anwendung könnte es der chemischen Industrie erlauben, das Treibhausgas Kohlendioxid in wertvolle klimaneutrale Chemikalien umzuwandeln – und ihren ökologischen Fussabdruck deutlich zu verringern.

Einige Krankheitserreger verstecken sich in menschlichen Zellen und verbessern so ihre Überlebenschancen. Forschende der Universität Basel haben nun eine einzigartige Taktik aufgedeckt, mit der sich bestimmte Bakterien im Körper ausbreiten, ohne dabei vom Immunsystem entdeckt zu werden. In ihrer Studie berichten sie über die entscheidende Rolle einer bakteriellen Nanomaschine im Infektionsgeschehen.

Forschungsteam des Exzellenzclusters „Balance of the Microverse“ der Uni Jena klärt Regulationsmechanismen kleiner RNA-Moleküle auf, die bei Virusinfektionen von Bakterien eine entscheidende Rolle spielen

Mikroskopisch kleine Algen spielen eine bedeutende Rolle bei der Bindung von Kohlendioxid und sind daher von großer ökologischer Bedeutung. Ein Forschungsteam der Universität Jena hat nun ein Bakterium gefunden, das mit einer Grünalge ein Team bildet. Beide Mikroorganismen unterstützen sich gegenseitig in ihrem Wachstum. Das Bakterium hilft der Mikroalge außerdem dabei, den Giftstoff eines anderen, schädlichen Bakteriums zu neutralisieren. Das grundlegende Verständnis des Zusammenspiels von Algen und Bakterien spielt auch beim Klimaschutz eine wichtige Rolle. Die Ergebnisse der Studie werden am 5. April in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift PNAS veröffentlicht.

Viele wichtige Medikamente, wie Antibiotika und Krebsmedikamente, stammen von Naturstoffen aus Bakterien ab. Die bakteriellen Enzyme, die diese Wirkstoffe produzieren, gelten wegen ihres Baukastenprinzips als ideale Werkzeuge für die Synthetische Biologie. Durch Erforschung der Protein-Evolution fand ein Team um Prof. Dr. Helge Bode „Fusionsstellen“ nach dem Vorbild der Natur, die eine schnellere und gezieltere Wirkstoffentwicklung ermöglichen.

Winzlinge wie Bakterien und Pilze helfen Pflanzenwurzeln bei ihrer Arbeit und fördern ihre Gesundheit. Eine gängige Vorstellung ist, dass die Zusammensetzung dieser Mikroben von den Bodeneigenschaften abhängt. Jedoch hat nun ein internationales Forschungsteam unter Federführung der Universität Bonn an verschiedenen lokalen Maissorten herausgefunden, dass die Erbanlagen der Pflanze ebenfalls dazu beitragen, welche Mikroorganismen sich an der Wurzel tummeln. Die Ergebnisse, die nun in der renommierten Fachzeitschrift Nature Plants veröffentlicht sind, könnten künftig dabei helfen, besser an Dürre und Nährstoffmangel angepasste Maissorten zu züchten.