Symbiose von Bakterien und Käfern für Medizin interessant

20. Oktober 2002, 10:00
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Pseudomonas-Bakterien produzieren den Wirkstoff Pederin, mit dem sich die Paederus-Käfer schützen

Jena - Wissenschaftler des Max-Planck-Institut für chemische Ökologie (ICE) in Jena haben Bakterien identifiziert, die in Symbiose mit Käfern therapeutisch interessante Wirkstoffe produzieren. Die Bakterien produzieren den Wirkstoff Pederin in Käfern der Gattung Paederus. Die Käfer benutzen Pederin als chemische Waffe, um sich und ihre Nachkommen vor Fressfeinden zu schützen. Dass Antitumor-Wirkstoff-produzierende Bakterien tatsächliche existieren, könnte für die Gewinnung von Medikamenten aus niederen Organismen eine wichtige Konsequenz haben. Die Ergebnisse wurden im Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) publiziert.

Um einen Hinweis auf den tatsächlichen Produzenten des Pederins zu erhalten, suchte Jörn Piel vom ICE in der aus Käfern isolierten DNA nach Genen, die für die Bildung dieses Wirkstoffs verantwortlich sein könnten. Isoliert wurde ein 100 Kilobasen großer Genombereich, der jeweils nur in den Wirkstoff-produzierenden Weibchen der untersuchten Käferarten vorkommt. Dieser Genombereich enthält acht Gene, die für die Pederin-Synthese zu erwarten waren. Eine weitere Analyse zeigte, dass diese Gene nicht zum Käfer gehörten. Die meisten dieser zusätzlich anwesenden Gene waren denen des Bakteriums Pseudomonas aeruginosa täuschend ähnlich.

Identifiziert

"Mit diesem Fund war der Symbiont identifiziert", erklärte Piel, "denn ein Pseudomonas-Bakterium in der Mikroflora von Pederin-versprühenden Käfern hatte bereits eine Forschergruppe an der Universität Bayreuth nachgewiesen. Unklar war bis jetzt, ob dieses bisher nicht kultivierbare Bakterium auch tatsächlich der Pederin-Produzent ist."

Das Team um Piel arbeitet zurzeit daran, die Pederin-Gene in ein leicht kultivierbares Bakterium zu übertragen. Dieses Bakterium könnte dann den gewünschten Wirkstoff in ökologisch nachhaltiger Weise in theoretisch unbegrenzten Mengen herstellen. Außerdem untersuchen die Forscher, ob es ähnliche symbiontische Bakterien auch in Meeresschwämmen gibt. "Wir gehen davon aus, dass derartige Bakterien bei Meerestieren eher die Regel als die Ausnahme sind", ergänzte Piel. Dadurch könnte der Transfer der Wirkstoff-Gene aus diesen Symbionten in andere, einfach kultivierbare Bakterien eine allgemein anwendbare Methode sein, um viele marine Arzneimittel-Kandidaten in gewünschter Menge herzustellen. (pte)

  • Bild nicht mehr verfügbar

    Ein Paederus-Käfer

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