Colistin ist ein wichtiges Reserveantibiotikum für die Behandlung von Infektionen durch extrem multiresistente gramnegative Bakterien. Die weltweite Ausbreitung des mobilen Colistin-Resistenzgens mcr-1 in vielen Bakterienarten und verschiedenen Umgebungen – u.a. in Lebensmitteln, Tieren und Menschen – stellt eine erhebliche Bedrohung der öffentlichen Gesundheit dar. Die Funktionsweise und der Erfolg von mcr-1 als Resistenzfaktor sind jedoch nicht vollständig geklärt. Eine Studie unter der Leitung von Forschenden des DZIF liefert nun Antworten darauf, wie der Erwerb von mcr-1 den Bakterien zugutekommt und untersucht einen Ansatz zur Beseitigung von mcr-1 und seiner Übertragungsvektoren.

Auf der Grundlage Zehntausende Jahre alter, zerstückelter DNA haben Wissenschaftler*innen das Genom einer Gruppe von bisher unbekannten Bakterien rekonstruiert und ein prähistorisches Molekül wiederhergestellt. Für dieses nun in Science veröffentlichte Ergebnis haben sich Forschende verschiedenster Fachbereiche – von Archäologie über Bioinformatik bis Chemie – zusammengeschlossen: Mit den dafür entwickelten bioinformatischen Methoden wollen sie nach neuen Wirkstoffen suchen.

Einzellige Algen und Bakterien im Meer leben in einer komplexen Wechselbeziehung, über die bislang wenig bekannt ist. Eine neue Studie zeigt, dass die Oberfläche von Kieselalgen einen erstaunlich vielfältigen Lebensraum für Bakterien darstellt. Ein Team der Universität Oldenburg hat die Vorlieben verschiedener Bakterien mit fluoreszierenden Farbstoffen nun erstmals sichtbar gemacht. Da Kieselalgen große Mengen Kohlenstoff binden und die Basis der Nahrungsnetze im Meer bilden, hat ihr Verhältnis zu Bakterien eine fundamentale Bedeutung für das Klima und die Ökologie der Meere.

Forschende des Max-Planck-Instituts für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam natürliche chemische Strategien identifiziert, die Bakterien nutzen, um Konkurrenten fernzuhalten und sich erfolgreich auf Pflanzen zu vermehren. Die Studie wurde jetzt in der Zeitschrift PNAS veröffentlicht.

Gemeinsame Pressemeldung des Max-Planck-Instituts für terrestrische Mikrobiologie und der Technischen Universität Berlin

Ein Forscherteam des Max-Planck-Instituts für terrestrische Mikrobiologie in Marburg und der Technischen Universität Berlin rekonstruierte längst ausgestorbene Proteine eines UV-Schutzsystems von Cyanobakterien. Das überraschende Ergebnis: die Proteine passten bereits perfekt zueinander, als sie aufeinandertrafen. Diese Entdeckung erweitert die bisherigen Kenntnisse zu den Spielregeln der Evolution.

Das Antibiotikum Bedaquilin wurde im Jahr 2014 speziell für die Behandlung einer multiresistenten Tuberkulose (TB) zugelassen und ist seitdem ein wichtiger Baustein einer erfolgreichen TB-Therapie. Einige Erregerstämme haben jedoch bereits Resistenzen gegen diesen Wirkstoff entwickelt. Welche Mutationen im Erbgut der Bakterien diese Resistenz vermitteln war bisher nur unzureichend bekannt. Hier setzt die aktuell im Lancet Microbe veröffentlichte Studie an: Mit evolutionsbiologischen Verfahren ist es Forschenden aus Europa, den USA und Indien in einem internationalen Kollaborationsprojekt gelungen, neue und bisher unbekannte Resistenzmutationen zu klassifizieren.

Je mehr Mikroplastik wilde Seevögel wie Eissturmvogel und Corysturmtaucher mit der Nahrung aufnehmen, desto stärker verändert sich die mikrobielle Vielfalt im Darm. Die Folge: vorteilhafte, „gute“ Bakterien nehmen ab und Krankheitserreger zu. Dies kann nicht nur kurzfristig individuelle Schäden, sondern möglicherweise langfristig artübergreifende Folgen haben, da eine Anreicherung der Schadstoffe über die Nahrungskette zu erwarten ist, so Forschende der Universität Ulm zusammen mit Partnern aus Portugal und Kanada. Die Studie zu Auswirkungen von Mikroplastik auf das Darmmikrobiom von Seevögeln ist in „Nature Ecology & Evolution“ erschienen

Die arktische Tiefsee liegt fernab der lebensspendenden Energie der Sonne, und nur winzige Mengen an organischem Material, welches Leben speist, kommen dort an. Einige Bakterien nutzen stattdessen die Energie, die von unterseeischen Vulkanen freigesetzt wird. Auf Expeditionen mit dem Forschungsschiff Polarstern haben Forschende aus Deutschland nun Bakterien entdeckt, die auf einzigartige Weise an diese Geoenergie angepasst sind. Sie beschreiben die Rolle dieser Bakterien für die biogeochemischen Kreisläufe im Meer.

Forschende haben die molekulare Struktur einer Enzymklasse aufgeklärt und konnten so Bakterien zur Herstellung von Medikamentenvorstufen einsetzen.

Werden Teile der Leber entfernt, kann der Körper fehlendes Gewebe ersetzen. Ein Team der Technischen Universität München (TUM) hat jetzt herausgefunden, dass das Gelingen dieses Prozesses maßgeblich von den Bakterien im Darm abhängt. Die Ergebnisse der Studie könnten dazu beitragen, die Prognosen bei Leber-OPs bei Krebs und anderen Erkrankungen zu verbessern.

Fressen und gefressen werden ist ein normaler Vorgang in der Natur. Diese Räuber-Beute-Beziehung stabilisiert die Ökosysteme: Sie sorgt dafür, dass einzelne Arten nicht überhandnehmen, kontrolliert deren Bestände und vermeidet Schaden durch Überpopulation. Wie aber funktioniert es, dass die Räuber nicht einfach alle Beute wegfressen und so das System zusammenbricht? Ein Forschungsteam von UFZ, TU Dresden und Universität Potsdam anhand von Bakterien und Einzellern untersucht, die in Gewässern leben, und Erstaunliches festgestellt: Bakterien wehren sich mit kooperativem Verhalten und der Evolution gegen räuberische Einzeller, schreiben sie im Fachmagazin ISME Journal.

Forschungsteam des HIRI und HZI entwickeln Ansatz, der eine effizientere Bearbeitung von Bakteriengenomen ermöglicht

Bakterien der Gattung Pseudomonas produzieren einen stark antimikrobiellen Naturstoff. Das haben Forschende des Leibniz-Instituts für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie (Leibniz-HKI) entdeckt. Sie wiesen nach, dass die Substanz sowohl gegen pflanzliche Pilzkrankheiten als auch gegen human-pathogene Pilze wirkt. Die Studie wurde im Journal of the American Chemical Society veröffentlicht.

Den Stoffwechsel eines weit verbreiteten Umweltbakteriums hat ein Team unter Leitung von Forschenden der Universität Oldenburg im Detail aufgeklärt. Mit einem entsprechenden Modell können die Forschenden nun Wachstum und Vermehrung der Mikroben zuverlässig berechnen. Zudem entdeckten sie bislang unbekannte Mechanismen, die es den Bakterien erlauben, mit rasch wechselnden Umweltbedingungen klarzukommen. Die Art Aromatoleum aromaticum ist auf den Abbau langlebiger organischer Substanzen spezialisiert und spielt daher zum Beispiel bei der biologischen Bodensanierung eine wichtige Rolle. Das Bakterium könnte in Zukunft in der Umweltforschung als Modellorganismus dienen.

Internationales Expert*innenteam findet Mängel in Studien, die die Existenz eines „fetalen Mikrobioms“ nahelegen

Bestimmte Enzyme aus Bakterien und Algen können aus Protonen und Elektronen molekularen Wasserstoff herstellen – einen der Energieträger, auf den sich viele Hoffnungen gründen. Dafür brauchen sie nur Lichtenergie. Das größte Hindernis für ihren Einsatz ist, dass sie durch den Kontakt mit Sauerstoff zerstört werden. Ein interdisziplinäres Forschungsteam des Exzellenzclusters RESOLV der Ruhr-Universität Bochum hat es geschafft, ein wasserstoffproduzierendes Enzym genetisch so zu verändern, dass es vor Sauerstoff geschützt ist.

Einige Chlamydien konnten wichtige Gene durch Gentransfer von anderen Bakterien erhalten

Biologie: Veröffentlichung in Current Biology

Moderne eukaryotische Zellen beinhalten viele sogenannte Organellen, die einstmals eigenständige Bakterien waren. Um zu verstehen, wie diese Bakterien im Laufe der Evolution in die Zellen aufgenommen wurden und gesteuert werden, untersuchte ein Forschungsteam vom Institut für Mikrobielle Zellbiologie der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) den einzelligen Flagellaten Angomonas deanei. der ein erst vor kurzer Zeit aufgenommenes Bakterium enthält. Die Biologen beschreiben jetzt in der Fachzeitschrift Current Biology, wie bestimmte Proteine des Flagellaten unter anderem den Zellteilungsprozess des Bakteriums steuern.

Bundesamt stellt aktuelle Ergebnisse der Lebensmittelüberwachung vor

STEC-Bakterien können akute Darmentzündungen hervorrufen. Bei Untersuchungen der amtlichen Lebensmittelüberwachung wurden diese Bakterien in Rinderhackfleisch, in Salaten aus Fertigpackungen sowie in Fertigteigen und Backmischungen gefunden. Ein Risiko, besonders für empfindliche Verbrauchergruppen! Diese und weitere Ergebnisse hat das Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL) zusammen mit Länderarbeitsgemeinschaft Verbraucherschutz (LAV) auf seiner Pressekonferenz „Lebensmittelsicherheit in Deutschland“ in Berlin vorgestellt.

Bonn, 25. November 2022 – Seit einigen Jahren sorgt die Genschere CRISPR/Cas9 in Wissenschaft und Medizin für Furore. Ihren Ursprung hat dieses neue Werkzeug der Molekularbiologie in einem uralten, bakteriellen Immunsystem. Es schützt Bakterien vor einem Angriff sogenannter Phagen, also Viren, die Bakterien infizieren. Forschende des Instituts für Strukturbiologie am Universitätsklinikum Bonn (UKB) und die Medizinische Fakultät der Universität Bonn haben in Kooperation mit der Partneruniversität St Andrews in Schottland und des European Molecular Biology Laboratory in Hamburg nun eine neue Funktion der Genschere entdeckt. Die Studie wurde gestern in der Fachzeitschrift „Nature“ publiziert.

Vom Darm bis zum Meeresgrund: Mikroorganismen bevölkern nahezu jeden Lebensraum. Für die Biotechnologie birgt die Vielfalt ihrer Überlebensstrategien großes Potenzial. Die Mehrheit dieser Organismen ist jedoch unbekannt, weil sie sich nicht kultivieren lassen. Um diese „Mikrobielle Dunkle Materie“ besser nutzbar zu machen, hat ein Forschungsteam des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) nun einen „Schwamm“ aus porösem, formbarem Silikon entwickelt. Eingebettet in einem Chip saugt sich das Material mit den Mikroorganismen aus der Umgebung voll – die dann für die weitere Forschung zur Verfügung stehen. Die Ergebnisse wurden in ACS – Applied Material and Interfaces publiziert.

Forschende der ETH Zürich möchten magnetische Bakterien zur Bekämpfung von Krebsgeschwüren nutzen. Sie haben nun einen Weg gefunden, wie die Mikroorganismen die Blutgefässwand gut durchdringen und anschliessend einen Tumor besiedeln können.

An Bakterien der Art Bartonella henselae haben Forscherinnen und Forscher der Goethe-Universität Frankfurt, des Universitätsklinikum Frankfurt, des Paul-Ehrlich-Instituts in Langen und der Universität Oslo erstmals demonstriert, dass Antikörper gegen bestimmte Oberflächenproteine von bakteriellen Krankheitserregern deren Eindringen in Wirtszellen verhindern kann. Die Ergebnisse sind wichtig für die Entwicklung neuer Medikamente gegen hochresistente Infektionserreger.

Bakterien tauschen genetische Information aus und erhöhen so ihre Anpassungsfähigkeit an wechselnde Umweltbedingungen

Die Strömungsgeschwindigkeit in unserem Verdauungssystem bestimmt unmittelbar, wie gut die Nährstoffe vom Darm aufgenommen werden und wie viele Bakterien darin leben. Dies ist das Ergebnis einer neuen Studie des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation (MPI-DS) und der Technischen Universität München (TUM). Die Gruppe von Karen Alim deckte die physikalischen Mechanismen der Selbstregulation des Darms auf. Hierdurch kann die Nährstoffaufnahme optimiert und gleichzeitig das unerwünschte Bakterienwachstum begrenzt werden.