Neue Antibiotika-Produzenten entdeckt
Bakterien schlummern mitunter viele Jahre in einer Sammlung, bevor sie ihre erstaunlichen Fähigkeiten offenbaren – wie die, Antibiotika produzieren zu können.
09.02.2024 · News · Leibniz-Institut DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH · Lebenswissenschaften · Forschungsergebnis
Forschende am Leibniz Institut DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH um Professorin Dr. Yvonne Mast und Dr. Imen Nouioui haben fünf neue Antibiotika-produzierende Bakterien beschrieben. Die Fähigkeit, Antibiotika zu produzieren wurde jetzt entdeckt, als die Forschenden die Bakterien, die sich bereits seit mehr als 40 Jahren in der Sammlung befinden, mit modernen Technologien untersuchten. Die Ergebnisse ihrer Studie publizierten die Wissenschaftler jetzt in der renommierten Fachzeitschrift Frontiers in Bioengineering and Biotechnology.
Moderne Untersuchungsmethoden bringen neue Erkenntnisse
Mikrobielle Stammsammlungen wie die der DSMZ dienen nicht nur der Erhaltung der Artenvielfalt, sondern stellen eine unschätzbare Quelle für medizinisch und biotechnologisch wichtige Produkte dar. Jeder Mikroorganismus wird vor seiner Aufnahme in die Sammlung genau untersucht und Forschende dokumentieren seine Eigenschaften. Durch moderne Untersuchungsmethoden können heutzutage auch Eigenschaften von hinterlegten Mikroben entdeckt werden, die zuvor unerkannt blieben. So im Fall der fünf untersuchten Bakterien, die zur Gattung der Streptomyceten gehören. Das sind bekannte Wirkstoffproduzenten, die einen Großteil der eingesetzten Antibiotika herstellen. „Unsere Untersuchung verdeutlicht, wie wichtig das kontinuierliche Sammeln von Bioressourcen für die Wissenschaft ist, da durch die Verwendung neuer Technologien „alte Bioressourcen“ weiter an Wert gewinnen können.“, erläutert Professorin Yvonne Mast. In ihrer Studie konnten die Braunschweiger Forschenden fünf Streptomyceten-Stämme als neue Spezies identifizieren. Zusätzlich wurde durch Genome Mining die Möglichkeit untersucht, ob diese Bakterien Antibiotika herstellen können. In Experimenten konnten die Forschenden das für einige der Bakterien belegen. „Darüber hinaus besitzen diese Bakterien noch zahlreiche weitere Biosynthesegencluster, die wenig Ähnlichkeit zu bereits bekannten Genclustern besitzen. Das deutet darauf hin, dass sie potentiell neuartige Naturstoffe produzieren könnten.“, ergänzt Yvonne Mast.
Bakterien nach Braunschweiger Forscher der DSMZ benannt
In der Mikrobiologie können Mikroorganismen nach bekannten Persönlichkeiten aus der Wissenschaft benannt werden, um sie zu ehren. Die Forschenden der DSMZ haben diese Möglichkeit genutzt und die fünf neuen Streptomyceten-Stämme nach bedeutenden deutschen Mikrobiologen benannt. Zwei der namensgebenden Forscher waren lange Zeit am Leibniz-Institut DSMZ tätig. Professor Dr. Erko Stackebrandt (Namensgeber für Streptomyces stackebrandtii (DSM 40976T)) hat nicht nur bedeutende Forschung im Bereich der mikrobiellen Taxonomie geleistet, er leitete die Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen von 1993 bis 2010 als Wissenschaftlicher Direktor und war bis 2017 weiter am Institut tätig. Eine zweite Bakterie (Streptomyces kroppenstedtii (DSM 40484T) wurde nach Prof. Dr. Reiner Maria Kroppenstedt benannt. Der Mikrobiologie hat von 1979 bis 2007 als Wissenschaftler an der DSMZ gearbeitet und den Sammlungsbereich der Actinobakterien maßgeblich geprägt.
Publikation
Nouioui I., Zimmermann A., Hennrich O., Xia S., Rössler O., Makitrynskyy R., Gomez-Escribano J.P., Pötter A., Jando M., Döppner M., Wolf J., Neumann-Schaal M., Hughes C., Mast Y. (2023) Challenging old treasures for natural compound biosynthesis capacity. Front Bioeng Biotechnol. 12:1255151. doi.org/10.3389/fbioe.2024.1255151