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02.09.2015 Von der Na­tur ler­nen

Von der Na­tur ler­nen: Gen-Stan­dard er­leich­tert die Su­che nach neu­en na­tür­li­chen Wirk­stof­fen
Pe­ni­cil­lin und an­de­re se­kun­dä­re Me­ta­bo­li­ten
 
Von der Natur lernen: Gen-Standard erleichtert die Suche nach neuen natürlichen Wirkstoffen
Penicillin und andere sekundäre Metaboliten

Bremen, 2. September 2015
Je­der kennt Pe­ni­cil­lin, ein wirk­sa­mes An­ti­bio­ti­kum, das Alex­an­der Fle­ming 1928 durch Zu­fall ent­deck­te. Pe­ni­cil­lin ist ein so­ge­nann­ter se­kun­dä­rer Me­ta­bo­lit aus ei­nem Schim­mel­pilz, der das Wachs­tum von Bak­te­ri­en hemmt. In­zwi­schen ver­lässt man sich nicht mehr auf Zu­falls­fun­de, denn mit sys­te­ma­ti­scher For­schung hat man vie­le wei­te­re die­ser se­kun­dä­ren Me­ta­bo­li­te, wie das an­ti­bak­te­ri­el­le Me­di­ka­ment Ery­thro­my­cin, iden­ti­fi­ziert. Die im­men­se Be­deu­tung der Na­tur­stof­fe für Me­di­zin, Land­wirt­schaft und Bio­tech­no­lo­gie ist un­be­strit­ten. Vie­le Le­be­we­sen pro­du­zie­ren die­se klei­nen exo­ti­schen Mo­le­kü­le über meh­re­re Syn­the­se­stu­fen, und die Wis­sen­schaft sucht mitt­ler­wei­le mit com­pu­ter­ge­stütz­ten Me­tho­den nach neu­en Stof­fen und de­ren An­wen­dun­gen. Jetzt hat ein in­ter­na­tio­na­les Kon­sor­ti­um von For­schern die zu­künf­ti­gen Mi­ni­mal-Stan­dards für die Da­ten­ban­ken in der Fach­zeit­schrift Na­tu­re Che­mi­cal Bio­lo­gy pu­bli­ziert, um die Su­che nach neu­en Wirk­stof­fen vor­an­zu­trei­ben.

Der An­satz über die Ana­ly­se der Gen-Da­ten ver­spricht Zeit- und Kos­ten­er­spar­nis, denn die für die Syn­the­se ver­ant­wort­li­chen Gen-Grup­pen, so ge­nann­te Bio­syn­the­ti­sche Gen-Clus­ter (BGC), las­sen sich aus der Erb­sub­stanz ab­lei­ten, erst im zwei­ten Schritt kommt der auf­wen­di­ge ex­pe­ri­men­tel­le Nach­weis. Vor über zehn Jah­ren schon for­mu­lier­te das Ge­no­mic Stan­dard Con­sor­ti­um (GSC) die ers­ten Stan­dards für Gen-Da­ten­ban­ken.

Prof. Frank Oli­ver Glöck­ner lei­tet die For­schungs­grup­pe Mi­kro­bi­el­le Ge­no­mik und Bio­in­for­ma­tik am Bre­mer Max-Planck-In­sti­tut für Ma­ri­ne Mi­kro­bio­lo­gie und hat die­ses Kon­sor­ti­um zu­sam­men mit Prof. Mar­nix Me­de­ma ins Le­ben ge­ru­fen. Er sagt: „Ge­gen­wär­tig sind die In­for­ma­tio­nen über die­se Gen-Clus­ter noch weit ver­streut in der Li­te­ra­tur. Ohne ge­mein­sa­men Stan­dard bleibt es sehr müh­se­lig, die­se In­for­ma­tio­nen zu­sam­men­zu­füh­ren und aus­zu­wer­ten. Das Kon­sor­ti­um be­steht aus ei­ner Grup­pe von meh­re­ren hun­dert For­schern. Wir ha­ben uns auf vier Pa­ra­me­ter ge­ei­nigt, die für je­den Clus­ter hin­ter­legt sein müs­sen. Das sind im Prin­zip die klas­si­schen W-Fra­gen. Wer hat wo pu­bli­ziert, wel­cher Gen-Ort in wel­chem Or­ga­nis­mus, wel­cher Stoff wird pro­du­ziert und wie wur­de das nach­ge­wie­sen. Die­se „Mi­ni­mal In­for­ma­ti­on about a Bio­syn­the­tic Gene Clus­ter“, kurz MI­BiG, ver­netzt die be­ste­hen­den Da­ten­ban­ken und wird die Su­che nach noch un­be­kann­ten Stof­fen ex­trem be­schleu­ni­gen.“

Zu­künf­tig wird es mög­lich sein, mit Hil­fe der ver­schie­de­nen On­line-Da­ten­ban­ken die Be­zie­hun­gen zwi­schen den Gen-Clus­tern, ih­ren che­mi­schen Syn­the­se­ver­mö­gen und ih­rer bio­lo­gi­schen Viel­falt bes­ser zu ver­ste­hen.
Rückfragen an
Prof. Dr. Frank Oli­ver Glöck­ner
Max-Planck-In­sti­tut für Ma­ri­ne Mi­kro­bio­lo­gie, Cel­si­us­str. 1, D-28359 Bre­men,
Te­le­fon:0421 2028 – 970, fgloeckn@mpi-bre­men.de


und an den Pres­se­spre­cher
Dr. Man­fred Schlös­ser
Max-Planck-In­sti­tut für Ma­ri­ne Mi­kro­bio­lo­gie, Cel­si­us­str. 1
D-28359 Bre­men, Te­le­fon:0421 2028 - 704
mschloes@mpi-bre­men.de

Originalarbeit
Mi­ni­mum In­for­ma­ti­on about a Bio­syn­the­tic Gene clus­ter. Mar­nix H Me­de­ma, Ren­zo Kott­mann, Pe­lin Yil­maz et al. Na­tu­re Che­mi­cal Bio­lo­gy 11, 625–631 (2015) doi:10.1038/​nchem­bio.1890
Der voll­stän­di­ge Ar­ti­kel ist hier http://www.nature.com/nchembio/journal/v11/n9/full/nchembio.1890.html

Der oben zi­tier­te Ar­ti­kel un­ter­liegt den Crea­ti­ve Com­mons At­tri­bu­ti­on- Non Com­mer­ci­al-ShareA­li­ke 3.0 Un­por­ted Li­cen­se. http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/.
Schema des Ablaufs. Die Forscher geben ihre Daten über ein Online-Formular ein. Von dort geht es automatisch weiter an mehrere Datenbanken, die miteinander vernetzt sind. Der Zugang ist öffentlich: http://mibig.secondarymetabolites.org/index.html
 
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