{"id":34658,"date":"2016-05-06T07:42:31","date_gmt":"2016-05-06T05:42:31","guid":{"rendered":"https:\/\/rss.nova-institut.net\/public.php?url=http%3A%2F%2Fwww.innovations-report.de%2Fhtml%2Fberichte%2Fbiowissenschaften-chemie%2Fwie-forscher-bakterien-neues-verhalten-beibringen.html"},"modified":"2016-04-28T16:14:27","modified_gmt":"2016-04-28T14:14:27","slug":"molekulares-lego-wie-forscher-bakterien-neues-verhalten-beibringen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/molekulares-lego-wie-forscher-bakterien-neues-verhalten-beibringen\/","title":{"rendered":"Molekulares Lego \u2013 Wie Forscher Bakterien neues Verhalten beibringen"},"content":{"rendered":"

Forscher, die sich mit synthetischer Biologie besch\u00e4ftigen, nutzen Bausteine der Natur und kombinieren sie neu. Dadurch erwerben Bakterien Funktionen, die sie vorher nicht hatten. Ein gro\u00dfes Potenzial f\u00fcr die Biotechnologie.<\/strong><\/p>\n

Bakterien reagieren auf Temperatur und Stoffwechselprodukte<\/h3>\n

ohanna Ro\u00dfmanith und ihr Doktorvater Prof. Dr. Franz Narberhaus vom Lehrstuhl f\u00fcr Biologie der Mikroorganismen konnten in einer Studie steuern, welche Proteine ein Bakterium herstellt und wie es sich verh\u00e4lt. So brachten sie zum Beispiel ein Bakterium zum Schwimmen, das vorher unf\u00e4hig war, sich fortzubewegen. Die Forscher machten es m\u00f6glich, indem sie verschiedene Module aus der RNA des Bakteriums neu kombinierten.<\/p>\n

In der Studie, die in der Zeitschrift Nucleic Acids Research ver\u00f6ffentlicht wurde, setzten die Biologen sogenannte Riboswitche, auch RNA-Schalter genannt, und RNA-Thermometer ein. Riboswitche nehmen wahr, ob ein bestimmtes Stoffwechselprodukt in der Zelle im \u00dcberschuss vorliegt und regulieren bei Bedarf die Biosynthese oder Aufnahme dieser Substanz.<\/p>\n

RNA-Thermometer kontrollieren eine Reihe von temperaturabh\u00e4ngigen Prozessen. Zum Beispiel bemerkt ein Bakterium, das aus kontaminiertem Wasser in einen menschlichen K\u00f6rper gelangt, den damit verbundenen Temperaturunterschied. Daraufhin produziert es bestimmte Faktoren, die zur Infektion des Wirtes f\u00fchren.<\/p>\n

Mix and Match von Bausteinen<\/h3>\n

\u201eRegulatorische RNA-Module sind f\u00fcr Anwendungen in der synthetischen Biologie attraktiv, weil sie Signale aus der Umwelt direkt wahrnehmen und unmittelbar die darauffolgenden Gene an- oder abschalten\u201c, erkl\u00e4rt Johanna Ro\u00dfmanith.<\/p>\n

Eine offene Frage war, ob solche Bausteine aus der Natur wie Legobausteine beliebig miteinander kombinierbar sind, um neuartige Sensoren zu entwickeln. F\u00fcr ihre Arbeit setzte die Doktorandin verschiedene Riboswitche ein, die sie seriell an ein RNA-Thermometer koppelte.<\/p>\n

In einer alternativen Strategie integrierte sie die Thermometerstruktur in den Riboswitch. Auf beiden Wegen konnte sie neuartige funktionale Elemente erzielen, die auf die Kombination eines chemischen und eines physikalischen Signals, hier der Temperatur, reagierten.<\/p>\n

Bakterien das Schwimmen beibringen<\/h3>\n

Um das Bakterium aus dem obigen Beispiel zum Schwimmen zu bringen, brachten die Forscher ein Gen, das f\u00fcr die bakterielle Fortbewegung verantwortlich ist, unter die Kontrolle der neu kombinierten RNA-Regulatoren. Voraussetzung f\u00fcr den Erfolg war die richtige Signalkombination. Der Riboswitch ben\u00f6tigte zum Beispiel einen bestimmten chemischen Stoff in Kombination mit einer bestimmten Temperatur.<\/p>\n

Potenzial in der Biotechnologie<\/h3>\n

\u201eGanz so modular wie Kl\u00f6tze aus dem Baukasten sind RNA-Schalter nun doch nicht\u201c, gibt Franz Narberhaus zu. \u201eFrau Ro\u00dfmanith musste viele Kombinationen ausprobieren und optimieren, bevor sie funktionale Bl\u00f6cke erzielte. Unsere Ergebnisse zeigen aber, dass RNA-Module gro\u00dfes Potenzial in der Biotechnologie haben, um Prozesse in der Bakterienzelle ganz gezielt zu steuern.\u201c<\/p>\n

Originalver\u00f6ffentlichung<\/h3>\n

J. Ro\u00dfmanith, F. Narberhaus (2016): Exploring the modular nature of riboswitches and RNA thermometers, Nucleic Acids Research, DOI: 10.1093\/nar\/gkw232<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Forscher, die sich mit synthetischer Biologie besch\u00e4ftigen, nutzen Bausteine der Natur und kombinieren sie neu. Dadurch erwerben Bakterien Funktionen, die sie vorher nicht hatten. Ein gro\u00dfes Potenzial f\u00fcr die Biotechnologie. Bakterien reagieren auf Temperatur und Stoffwechselprodukte ohanna Ro\u00dfmanith und ihr Doktorvater Prof. Dr. Franz Narberhaus vom Lehrstuhl f\u00fcr Biologie der Mikroorganismen konnten in einer Studie […]<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"","nova_meta_subtitle":"","footnotes":""},"categories":[5572],"tags":[11229],"supplier":[1806],"class_list":["post-34658","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-bio-based","tag-biotechnologie","supplier-ruhr-universitaet-bochum"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/34658","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=34658"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/34658\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=34658"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=34658"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=34658"},{"taxonomy":"supplier","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/supplier?post=34658"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}