Wie Bakterien mit Speer-Kanonen feuern
-
- Die neu entdeckte Injektions-Nanomaschine von Blaualgen sitzt an einem aussergewöhnlichen Ort, und zwar in der Thylakoidmembran (grün). (Grafik: aus Weiss G., et al, Nature Microbiology 2022)
Biologinnen und Biologen der ETH Zürich haben in zwei Bakterienarten speerähnliche molekulare Injektionssysteme entdeckt und erstmals deren Struktur beschrieben. Die Nanomaschinen dienen den Mikroben für die Wechselwirkung unter Zellen und könnten dereinst als Werkzeuge in der Biomedizin nützlich sein.
Viele Bakterien besitzen ausgeklügelte molekulare Injektionsapparate, mit denen sie teils wunderliche Dinge bewerkstelligen. Über eine solche aus Proteinen zusammengesetzte Nanomaschine etwa impft ein Bakterium einer Wurmlarve bestimmte Moleküle ein, was die Verwandlung der Larve in einen ausgewachsenen Wurm auslöst. Andere Bakterien töten mit solchen molekularen Waffen fremde Bakterienstämme oder Insektenlarven ab, oder sie verteidigen sich gegen Fresszellen.
Forscherinnen und Forscher der Gruppe von Martin Pilhofer, Professor am Institut für Molekularbiologie und Biophysik an der ETH Zürich, der sich auf solche molekularen Injektionsmaschinen spezialisiert hat, haben soeben in der Fachzeitschrift «Nature Microbiology» zwei neuartige Injektionssysteme beschrieben: eines aus Cyanobakterien, auch als Blaualgen bezeichnet, und eines aus dem Meeresbakterium Algoriphagus machipongonensis.
Die neu entdeckten sogenannten kontraktilen Injektionssysteme (CIS, von engl. contractile injection systems) funktionieren grundsätzlich anders als zuvor beschriebene und besitzen ein paar einzigartige Merkmale. Dadurch geben sie auch Aufschluss über die evolutionären Unterschiede zwischen verschiedenen Injektionssystem-Klassen.
Solch kontraktile Injektionssysteme funktionieren wie molekulare Spritzen. Zieht sich das äussere Hüllenmodul der Nanomaschine zusammen, wird eine in ihr verborgene Röhre herausgeschossen, die mit Proteinen beladen ist. Diese werden entweder in die Umgebung oder direkt in eine Zielzelle eingespritzt.
Weitere News
- In Gebirgen breiten sich gebietsfremde Pflanzen rasch aus
- Vom Molekül zum Organismus
- Das Blätterorakel
- Wie Gräser Inzucht verhindern
- Neues Virus in Schweizer Zecken entdeckt
- Proteinstrukturen zeigen Parkinson-Krankheit an
- Die Saat ist aufgegangen
- Dem Stoffwechsel zuschauen
- Jungbrunnen für Blutgefässe
- Im Dickicht der Neuronen
- Mit magnetischen Bakterien Tumore bekämpfen
- Genetik ausserhalb von Genen beeinflusst unser Körpergewicht
- Immuntherapie vermindert Lungen- und Leberfibrosen in Mäusen
- Künstliche Intelligenz erfasst zukünftige Corona-Varianten
- Erforschen, warum die Arktis grüner wird
- Mais für alle
- Kommunikationsnetzwerk des Immunsystems kartiert
- Mehltau hat sich durch Migration und Handel weltweit verbreitet
- Resistenz gegen Mosaikkrankheit bei Maniok aufgeklärt
- Einzelne Zellen sind schlauer als gedacht
- Kleinkinder entwickeln sich trotz Corona-Pandemie sozial normal
- Widerständiger Weizen
- Austausch von Immunzellen begünstigt schwere Grippe
- Gefährliche Stiche
- Ozean als Quelle für Naturstoffe angezapft
- Brustkrebs ist nachtaktiv
- Am Anfang war das Popcorn
- Mischwälder schlagen Monokulturen
- Weltpremiere: Erstmals Spenderleber in einer Maschine behandelt und danach erfolgreich transplantiert
- Delfine behandeln Hautprobleme an Korallen
- Bakterien mit Aufnahmefunktion erfassen Darmgesundheit
- Umwelt-DNA verrät heimliche Riffbewohner
- Astrozyten-Netzwerke steuern räumliches Lernen und Gedächtnis
- Neue Wirkstoffkandidaten in Bakterien entdeckt
- Immunologisches Gedächtnis schützt langfristig vor Coronavirus
- «Tierversuche bleiben in absehbarer Zukunft unverzichtbar»
- Agenten zwischen Gut und Böse
- «Wir haben einen stabilen Wirkstoff geschaffen»
- Mit künstlicher Intelligenz Antibiotikaresistenzen schneller vorhersagen
- Schalter für Wirksamkeit von Adenovirus-Impfstoffen gegen Covid-19 entdeckt
- Im neuen Innosuisse Flagship Projekt wird das smarte Spital der Zukunft entwickelt
- Mit Eisen das Leben von Kleinkindern retten
- Schnelle PCR-Tests per Knopfdruck
- Wenn resistente Keime reisen
- Wenn Stress krank macht
- Gesunde Menschen, gesunde Tiere
- Wir sind weniger Gentech-skeptisch als gedacht
- Mensch und Schimpans
- Strahlende Tumoren
- Wir erleben derzeit, wie Computeralgorithmen die Biologie revolutionieren
- Toxizitätstest mit Plazenta und Embryo
- Weibchen umgarnen
- Das Virus isst mit
- Die Natur optimieren
- Bakterien in die Falle locken
- Blick in die Tiefen des Gehirns
- Wie Sehnen steifer und stärker werden
- Afrikanische Wildhunde als Botschafter für das weltweit grösste Naturschutzgebiet
- Die Achillesferse des Coronavirus
- Aussen simpel und innen komplex
- Anschlag auf den Hirntumor
- Unterhosen im Ackerboden
- Wie persistente Bakterien Antibiotika abwehren
- Synchronisation der Hirnhälften ermöglicht Hören mit zwei Ohren
- Spermiendefekt bei Ebern beruht auf ungewöhnlicher Mutation
- Detailliertes Profil von Tumoren
- Den Ursachen für Multiple Sklerose auf der Spur
- Swiss-Covid-App zeigt Wirkung
- Migräne: Wenn das Gehirn überfordert ist
- So baut sich ein grosser Proteinkomplex in einer Zelle auf
- Was Immunzellen über Schlafkrankheiten verraten
- Depressions-Therapie: Ozeanische Gefühle
- Interview zu neuem Coronatest mit Alexandra Trkola
- Was Laubblätter im Herbst altern lässt
- Mit medizinischen Mikrorobotern zum Durchbruch des Jahres
- Mutationen auf verschiedenen Ebenen der Zelle verstehen