piwik-script

English Intern

    Kleine RNA steckt auch im Magenteufel

    22.02.2010

    Erstmals haben Forscher bei dem gefährlichen Magenbakterium Helicobacter pylori kleine RNA-Moleküle entdeckt, die die Gene des Erregers regulieren. Ihre Ergebnisse präsentieren sie in der Zeitschrift „Nature“.

    Das Magenbakterium Helicobacter pylori (blau) auf Zellen der Magenschleimhaut (orange). Foto: Brinkmann/MPIIB
    Das Magenbakterium Helicobacter pylori (blau) auf Zellen der Magenschleimhaut (orange). Foto: Brinkmann/MPIIB

    „Durchbruch in der Entschlüsselung der Genregulation bei Helicobacter pylori“: So ist eine Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Infektionsbiologie in Berlin betitelt. Dort ist es einem Forscherteam um Jörg Vogel mit einer neu entwickelten Methode erstmals gelungen, im Erbgut des Bakteriums 60 verschiedene kleine Ribonukleinsäuren (RNA) nachzuweisen, die die Gene des Erregers regulieren. Für die Entwicklung neuer Impfstoffe kann diese Erkenntnis wertvoll sein.

    Jörg Vogel (42) ist inzwischen an der Universität Würzburg tätig. Hier hat er im November 2009 als Nachfolger von Professor Jörg Hacker den Lehrstuhl für Molekulare Infektionsbiologie übernommen.

    Helicobacter weltweit stark verbreitet

    Etwa die Hälfte der Menschheit ist mit dem Bakterium Helicobacter pylori infiziert. In Deutschland tragen 30 Prozent der Bevölkerung den gefährlichen Keim in sich. Das Bakterium, gelegentlich auch als „Magenteufel“ bezeichnet, kann Magengeschwüre und Magenkrebs verursachen und außerdem zu chronischen Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems beitragen.

    Entschlüsselt wurde das Erbgut von Helicobacter pylori bereits 1997. Mit Erstaunen stellte die Wissenschaft seitdem fest, dass das Magenbakterium nur wenige regulatorische Gene besitzt. Solche Gene schalten andere Gene an oder aus, beim Infektions- und Krankheitsprozess kann ihnen eine Schlüsselrolle zukommen.

    Erfolgreiche Suche nach neuen Regulatoren

    Wissenschaftler haben darum in den vergangenen Jahren fieberhaft nach neuartigen Regulatoren gesucht. Heiße Kandidaten waren zum Beispiel kleine regulatorische RNA-Moleküle („small RNA“, kurz sRNA). Diese binden sich an bestimmte Abschnitte des Erbguts und können auf diese Weise Gene stilllegen.

    Fündig wurden nun Jörg Vogel und sein Team in Kooperation mit Kollegen aus Leipzig und Frankreich: Die Forscher haben bei dem Magenbakterium 60 verschiedene Sorten sRNA aufgespürt. „Das war überraschend, denn bisher galt das Bakterium als Organismus ohne sRNA“, erklärt Vogel. Der Nachweis der kleinen Moleküle gelang mit einer neuen Technik: Sie erlaubt es, auf einen Schlag Millionen von RNA-Sequenzen zu entziffern, die in einer Zelle produziert werden.

    Zentrales Protein fehlt bei Helicobacter

    „Wir haben bei Helicobacter mindestens genau so viele kleine RNAs gefunden wie kürzlich bei den weit verbreiteten Darmbakterien Escherichia coli oder Salmonella“, so Jörg Vogel. Allerdings gibt es einen wichtigen Unterschied: Bei Helicobacter fehlt ein zentrales Protein, das die sRNAs anderer Bakterien für die Genregulation unbedingt brauchen.

    „Möglicherweise nutzt Helicobacter hier andere, bislang unbekannte Signalwege“, vermutet Vogel. Damit könnte das Bakterium ein neuer Modellorganismus für die RNA-Forschung werden: „Wir hoffen auf völlig neue Erkenntnisse zur Funktion der Genregulation.“

    Startpunkte der einzelnen Gene definiert

    Dank der neuen Methode haben die Forscher auch für jedes Gen des Bakteriums den Startpunkt ausfindig gemacht. Denn bislang war weitgehend unklar, wo genau auf dem Chromosom des Bakteriums die einzelnen Gene anfangen. „Jetzt können wir sein Erbgut ganz neu interpretieren“, freut sich der Würzburger Wissenschaftler.

    Ihre neu entwickelte Technik wollen die Forscher nun auch auf andere Erreger anwenden, die durch Lebensmittel auf den Menschen übertragen werden. Der nächste Kandidat ist Campylobacter jejuni. Diese Bakterienart ist – neben Salmonellen – die häufigste Ursache für ansteckende Durchfallerkrankungen. Womöglich finden sich auch hier Ansatzpunkte für neue Impfstoffe.

    „The primary transcriptome of the major human pathogen Helicobacter pylori“, Cynthia M. Sharma, Steve Hoffmann, Fabien Darfeuille, Jérémy Reignier, Sven Findeiß, Alexandra Sittka, Sandrine Chabas, Kristin Reiche, Jörg Hackermüller, Richard Reinhardt, Peter F. Stadler, and Jörg Vogel. Nature, published online 17 February 2010, doi: 10.1038/nature08756

    Kontakt

    Prof. Dr. Jörg Vogel, Institut für Molekulare Infektionsbiologie der Universität Würzburg, T (0931) 31-82575, joerg.vogel@uni-wuerzburg.de

    Von Robert Emmerich

    Zurück