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.

Bakterien erzeugen antimykotische Verbindung, die Eier, Larven und Puppen vor Pilzinfektionen schützt – Bakteriengemeinschaft bleibt trotz Häutungen erhalten

Das menschliche Darmmikrobiom umfasst Tausende verschiedener Bakterien und Archaeen, die sich zwischen Populationen und Individuen stark unterscheiden. Jetzt entdeckten Forschende des Max-Planck-Instituts für Biologie in Tübingen die gemeinsame Evolutionsgeschichte von Darmmikroben und ihren menschlichen Wirten: Die Mikroorganismen haben sich über Hunderttausende Jahre lang im menschlichen Darm parallel zum Menschen entwickelt. Darüber hinaus weisen einige Mikroben Merkmale in Funktionen und Erbgut auf, die sie abhängig von der menschlichen Darmumgebung machen. In Science stellt das Forschungsteam nun die Ergebnisse seiner Studie mit Daten von 1225 Personen aus Afrika, Asien und Europa vor.

Es ist kein Geheimnis, dass die Rohstoffvorkommen auf der Erde begrenzt sind. Deshalb sind innovative Lösungen für das Recycling gefragt. Forscher*innen des Helmholtz-Instituts Freiberg für Ressourcentechnologie (HIF) haben ein Verfahren entwickelt, mit dem sie Seltene Erden aus Leuchtstofflampen zurückgewinnen können. Den Schlüssel liefern Bakteriophagen: Viren, die vor allem Bakterien infizieren. Durch die Kombination mit einem speziellen magnetischen Trennungsverfahren ist es den Forscher*innen gelungen, Rohstoffe gezielt aus Stoffgemischen herauszufiltern und wiederzuverwenden. Die ZDF-Wissenschaftsreihe Leschs Kosmos widmet sich dem Thema inder nächsten Folge am 6. September 2022.

Wenn frisch gewaschene Textilien schon muffig aus der Maschine kommen, sind dafür vor allem Bakterien verantwortlich, die in der Waschmaschine gute Wachstumsbedingungen vorfinden und zumeist beim Waschen mit niedrigen Temperaturen auch auf die Wäsche gelangen. Nun gibt es Hinweise darauf, warum das nicht unbedingt der Fall sein muss: Offenbar finden sich in einigen Waschmaschinen bestimmte Bakterien, die vor Geruch schützen. Gelänge es in Zukunft, diese Bakterien gezielt einzusetzen, könnte das Thema Wäschegeruch der Vergangenheit angehören.

Ein internationales Forschungsteam rund um ZARM-Wissenschaftler Dr. Cyprien Verseux hat eine Cyanobakterien-Unterart identifiziert, die für den Einsatz in einem biologischen Lebenserhaltungssystem, das Menschen ein Überleben auf dem Mars ermöglicht, am besten geeignet zu sein scheint. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „Applied and Environmental Microbiology“ veröffentlicht.

Die Umwelt als Wahlurne: Je nachdem, wie es Zellen in Bakterienkolonien geht, geben sie Signalstoffe in schnellerem oder langsamerem Takt nach außen ab; auf diese Weise passen sie das Verhalten der Kolonie als Ganzes an ihre Wachstumsbedingungen an. Das hat ein Team aus der Mikrobiologie herausgefunden, indem es die Aktivität eines beteiligten Gens verfolgte. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Marburger Forschungszentrums SYNMIKRO, des Biozentrums der Universität Basel und der Universität Bonn berichten im Forschungsmagazin „Nature Communications“ über ihre Ergebnisse.

Koblenzer und Bonner Wissenschaftler konnten erforschen, wie sich die Fähigkeit, extrem Wasser abzuweisen – die in der Industrie tagtäglich eine große Rolle spielt – von bestimm-ten Bakterien bereits vor einer Milliarde Jahren über Grünalgen, Schleimpilze, Moose und Farne bis zu den Lotusblättern entwickelt hat. Bislang war man davon ausgegangen, dass diese Fähigkeit, die Superhydrophobie, erst vor 500.000 Jahren ausgebildet wurde.

Einsatz von Nützlingen außer als Bioinsektizid auch als Biofungizid im Pflanzenschutz könnte zu einer nachhaltigen Landwirtschaft und besseren Nahrungsmittelversorgung beitragen

Ein Forschungsteam unter Leitung von Wissenschaftlerinnen des Max-Planck-Instituts für Biologie in Tübingen hat bedeutende Fortschritte erzielt in der Frage, wie Bakterien im menschlichen Darm gedeihen. Die Forschenden untersuchten, wie Bakterien Inositol-Lipide produzieren. Diese chemischen Stoffe sind für viele Zellprozesse bei Menschen und anderen Eukaryoten notwendig, wurden bislang aber selten in Bakterien beobachtet. Die nun in der Fachzeitschrift Nature Microbiology publizierten Ergebnisse deuten darauf hin, dass Inositol-Lipide Auswirkungen auf die Symbiose zwischen Bakterien und ihren Wirten haben.

Saarbrücker Forscher:innen optimieren Wirkstoffkandidaten gegen multiresistente Bakterien und Parasiten

Man sieht sie mit bloßem Auge nicht, aber unser Waldboden ist übersät mit Mikroorganismen. Sie zersetzen herabfallendes Laub und verbessern damit die Bodenqualität und wirken dem Klimawandel entgegen. Doch wie stimmen diese Einzeller sich über ihre Aufgabenverteilung ab? Diesem bisher wenig verstandenen Prozess ist ein internationales Forschungsteam auf den Grund gegangen. Die Forschenden konnten zeigen, dass Bakterien beim Abbau von Laub chemische Verbindungen herstellen, die die Konkurrenten kontrollieren.

Pflanzen, Pilze und Bakterien nehmen durch Photorezeptoren Blaulicht wahr. Licht setzt photochemische Reaktionen in Gang, die lebenswichtige Vorgänge in Zellen steuern. Forscher*innen der Universität Bayreuth haben jetzt entdeckt, dass bestimmte Rezeptoren ein bisher für unentbehrlich gehaltenes Glutamin nicht zwingend benötigen. Auch ohne dieses Glutamin kann Blaulicht in vielen Organismen entscheidende Steuerungssignale auslösen, wenn auch oft mit verminderter Effizienz. Die in „Nature Communications“ präsentierten Ergebnisse leisten einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der Mechanismen von Photorezeptoren und ihren Anwendungen.

Forschende der ETH Zürich, des Inselspitals und der Universität Bern statten Darmbakterien mit einer Datenlogger-Funktion aus und überwachen damit, welche Gene in den Bakterien aktiv sind. Die Mikroorganismen sollen dereinst auf nicht-invasive Weise Krankheiten diagnostizieren und die Gesundheitsauswirkungen einer Diät erfassen.

Eine große Anzahl an Viren macht Mensch und Tier das Leben schwer. Während im Kampf gegen unterschiedliche Bakterien breit wirksame Medikamente eingesetzt werden, gibt es analog zu den Breitbandantibiotika bislang keine Substanzen, die gegen eine Vielzahl von Viren aktiv sind. Einem internationalen Forschungsteam ist es nun gelungen, das Polymer Polystyrolsulfonat (PSS) chemisch so zu optimieren, dass es für die antivirale Prophylaxe und die Behandlung von Virusinfektionen effektiv eingesetzt werden könnte – und zwar sowohl gegen SARS-CoV-2 und HIV-1, als auch gegen Zika-, Herpes- und Erkältungsviren. Die von den Unis Ulm und Aarhus geleiete Studie wude in Advanced Science veröffentlicht.

Konstanzer Forschungsteam entschlüsselt, wie Bakterien die Verbindung Guanidin als Quelle für Stickstoff nutzen

Was passiert, wenn die Proteinproduktion stockt, weil die Synthesemaschine, das Ribosom, steckenbleibt? LMU-Wissenschaftler zeigen, wie Bakterien den Fehler beseitigen.

Helicobacter pylori ist einer der am weitesten verbreiteten bakteriellen Krankheitserreger und weltweit verantwortlich für jährlich hunderttausende Fälle von Magengeschwüren und Magenkrebs. Aufgrund von zunehmenden Resistenzen des Bakteriums gegen aktuell verfügbare und therapeutisch eingesetzte Antibiotika werden dringend neue Wirkstoffe benötigt. Einer Gruppe von Wissenschaftler:innen an der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) und dem Deutschen Zentrum für Infektionsforschung (DZIF) ist es gelungen, Substanzen zu identifizieren, die die Fortbewegungsfähigkeit der Bakterien hemmen und damit ihrer Vermehrung und pathogenen Aktivität vorbeugen könnten.

Die Gallenblase schützt sich vor Infektionen, indem spezialisierte Zellen rechtzeitig Substanzen aufspüren, die von bakteriellen Erregern ausgeschüttet werden; die Zellen sondern dann Stoffe ab, die Abwehrreaktionen der Gallenblase hervorrufen. Dieses Szenario schließt eine mittelhessische Forschungsgruppe aus Experimenten, mit denen sie erstmals untersucht hat, welche Funktion die Bürstenzellen der Gallenblase bei der Verteidigung ge-gen Bakterien erfüllt. Das Team um Professor Dr. Burkhard Schütz von der Philipps-Universität Marburg und Professor Dr. Wolfgang Kummer von der Justus-Liebig-Universität Gießen berichtet im Fachblatt „Science Immunology“ über ihre Ergebnisse.

Biologinnen und Biologen der ETH Zürich haben in zwei Bakterienarten speerähnliche molekulare Injektionssysteme entdeckt und erstmals deren Struktur beschrieben. Die Nanomaschinen dienen den Mikroben für die Wechselwirkung unter Zellen und könnten dereinst als Werkzeuge in der Biomedizin nützlich sein.

Darmbakterien halten den Menschen gesund, aber ihr Artenreichtum geht verloren. Jetzt wollen Forscher die kostbaren Mikroben in einer Biobank bewahren – und daraus Medikamente gegen Zivilisationskrankheiten entwickeln.

Schadhaften Bakterien hat Dr. Anzhela Galstyan den Kampf angesagt. Die neue WISNA-Juniorprofessorin für Nanomaterialien in aquatischen Systemen erforscht an der Fakultät für Chemie unter anderem die Synthese photoaktiver Nanomaterialien, die die Mikroorganismen auf Nanoebene ausschalten können.

• Freiburger Forschende zeigen hochauflösende elektronenmikroskopische Untersuchungen von molekularen Maschinen der Atmungskette.
• Damit ist der Superkomplex der Zellatmung vom Aktinobakterium Corynebacterium glutamicum analysiert. Diese Erkenntnisse über die Funktionsweise der Atmungskettenmoleküle sind auf viele Organismen übertragbar.
• Unterschiede zum Menschen können helfen, neue Wirkstoffe gegen verwandte Bakterien – etwa Erreger von Diphterie und Tuberkulose – zu entwickeln.

Viele Infektionen haben durch Antibiotika ihren Schrecken verloren. Doch Bakterien können gegen die Medikamente unempfindlich werden. Wie groß das Problem ist, hat ein Forscherteam jetzt für das Jahr 2019 beziffert.

Die Boehringer Ingelheim Stiftung zeichnet den Mediziner Dr. Michael Kühn und die Biologin Dr. Sabine Muth mit dem Boehringer-Ingelheim-Preis aus. Kühn erhält den Boehringer-Ingelheim-Preis für klinische Medizin. Er hat herausgefunden, dass sich mit einer Kombination zweier Medikamente eine häufige Blutkrebserkrankung wesentlich effektiver behandeln lässt als bisher. Muth erhält den Boehringer-Ingelheim-Preis für theoretische Medizin. Sie hat einen Signalweg entdeckt, über den Bakterien der Darmflora das Immunsystem aktivieren. Die Erkenntnisse haben hohe klinische Relevanz, weil sie neue Möglichkeiten für Therapien eröffnen. Die Preise sind jeweils mit 15.000 Euro dotiert.