Cyanobakterien

Antibiotika aus Bakterien

Multiresistente Erreger stellen eine wachsende Gefahr dar. Durch den zunehmenden Einsatz von Antibiotika bei Mensch und Tier entstehen Krankheitserreger, die etablierte Antibiotika nicht bekämpfen können. Daher müssen immer wieder neue Arzneimittel zu ihrer Bekämpfung entwickelt werden. Eine bisher wenig beachtete Quelle für diese Medikamente sind sogenannte Cyanobakterien, die gemeinhin als Blaualgen bezeichnet werden und sowohl im Wasser als auch an Land vorkommen. Sie produzieren antifungale, antivirale und antibakterielle Stoffe, die zur Produktion von Medikamenten genutzt werden können. Eine besondere Herausforderung besteht bei der Arbeit mit den Bakterien in ihrer Handhabung. Hier kommt das Projekt der Technischen Hochschule (TH) Bingen ins Spiel, in dem eine neue Methode zur schnellen Vitalitätsbestimmung entwickelt wurde. Üblicherweise wird die Vitalität von Zellkulturen anhand ihres Wachstums gemessen. Da Cyanobakterien besonders langsam wachsen, ist diese Methode bei ihnen sehr zeitaufwändig. Die neue Methode des Teams der TH Bingen unter der Leitung von Prof. Dr. Kai Muffler macht sich die Eigenschaft zunutze, dass Cyanobakterien Photosynthese betreiben. Dabei erzeugen sie mithilfe von Licht unter anderem Sauerstoff. Das Ziel des Projekts ist es, die Produktion antimikrobieller Wirkstoffe durch an Land lebende Cyanobakterien zu optimieren. Mit der neuen Methode verkürzt sich die Vitalitätsbestimmung von mehreren Tagen auf weniger als eine halbe Stunde. Bild: Cyanobakterien produzieren antibiotische Wirkstoffe. TH Bingen / Christine Böser.

DOI: 10.1002/elsc.201900164

Termine

  • 20.01.2021 - 21.01.2021

    86. Interantionale Grüne Woche Berlin
    Messe wird virtuell durchgeführt

  • 26.01.2021 - 28.01.2021

    Advances in Chemical Biology
    Konferenz wird virtuell durchgeführt

  • 29.01.2021 - 30.01.2021

    9. Norddeutsche Hormon- und Stoffwechseltage
    Konferenz wird virtuell durchgeführt

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Während in der klassischen Mikroskopie die Zellen fixiert werden müssen, was Zerstörungen und Artefakte mit sich bringt, können mit Fluoreszenz-basierten Mikroskopiemethoden, z. B. der laser scanning-Mikroskopie, lebende Zellen viel realistischer beobachtet werden. Dabei wird der Erkenntnisgewinn enorm erweitert, da nicht nur eine exakte Lokalisation von spezifischen Proteinen oder Nukleinsäuren in der Zelle bestimmt werden kann, sondern auch deren Bewegungen und Interaktionen in einer intakten, lebenden Zelle. Durch die resolution Evolution, bei der die Auflösungsgrenze drastisch nach unten verschoben wurde, z. B. mit der stochastic optical reconstruction microscopy (dSTORM), können sogar einzelne Moleküle in lebenden Zellen erfasst werden. Jan Schlegel und Markus Sauer zeigen in ihrem Beitrag, wie man mit der 3D-Gitter-Lichtblatt-dStorm-Technologie die Verteilung des Adhäsionsrezeptors CD56 in der Plasmamembran visualisieren kann. Anne Schlaitz wendet die konfokale laser scanning-Methode an, um in lebenden Zellen die Dynamik des ERs während der Mitose zu erforschen. Tobias Becker und Pavel Kielkowski stellen in ihrem Artikel eine Pronukleotid-Sonde für das in situ fluorescence Imaging zur Identifizierung und Beobachtung von AMPylierten Proteinen vor. Hintergrundbild: Sich teilende HeLa-Zellen unter dem Lichtmikroskop. Chromosomen im Zellnukleus (lila), Mikrotubuli im Zellskelett (Tubulin, grün) und Aktin (rot) sind erkennbar. Bild: Kevin Mackenzie, University of Aberdeen, Wellcome Collection, https://wellcomecollection.org/works/vjq5c26rCC unter der Lizenz BY 4.0, https://creativecommons.org/licenses/by/4.0.

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