Entschlüsselung des Genom-Injektionsmechanismus eines Pseudomonas-angreifenden Bakteriophagen: neue Erkenntnisse aus der Forschung

BerlinWissenschaftler haben Fortschritte bei der Untersuchung eines Virus gemacht, das die Bakterie Pseudomonas aeruginosa angreift, indem sie herausfanden, wie es sein genetisches Material injiziert. Diese Entdeckung, die durch detaillierte Bildgebung und fortschrittliche genetische Methoden erzielt wurde, zeigt das Potenzial, diese Viren als Behandlungsoptionen für Infektionen einzusetzen, die auf Antibiotika nicht ansprechen.

Untersuchung eines Phagen gegen gefährlichen Erreger

Die Studie erforscht den Phagen DEV, der gegen das Bakterium P. aeruginosa getestet wird, bekannt als Infektionserreger, insbesondere bei Menschen mit Erkrankungen wie Mukoviszidose. Auffällig an DEV ist seine große RNA-Polymerase, ein Enzym bestehend aus 3.398 Aminosäuren, das sich in seiner schützenden Hülle befindet. Dieses Enzym ist essentiell, um die Phagen-DNA in eine Bakterienzelle zu befördern, ein Vorgang, der drei Proteine erfordert. Das Ziel ist es, den Mechanismus dieses Transfers zu verstehen.

• Untersuchung der strukturellen Komponenten des Phagen.
• Analyse der Infektionsphasen durch genetische Knockouts.
• Beobachtung der Interaktion zwischen Phage und seinem bakteriellen Wirt.

Diese Forschung zielt darauf ab, die heutigen genomischen Daten zu erweitern, indem sie die Herausforderungen angeht, die durch schnelle Veränderungen in Aminosäuren entstehen und es traditionellen Methoden erschweren, evolutionäre Zusammenhänge zu verstehen.

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Schwanzfasern sind entscheidend für die Anheftung von Phagen an Bakterien. Zunächst sorgen die fünf langen Schwanzfasern dafür, dass der Phage an der Bakterienoberfläche haftet. Nach dieser Bindung löst eine kurze Schwanzfaser ein Signal aus, das die Invasion des Phagen aktiviert. Anschließend ermöglichen die Proteine gp73, gp72 und gp71 gemeinsam das Eindringen des viralen Genoms in die Bakterienzelle.

Diese Studie befasst sich nicht nur mit der Identifizierung von Teilen eines Phagen, sondern hat auch wesentliche Auswirkungen auf den Bereich der Phagentherapie. Durch die detaillierte Untersuchung der DEV-Struktur hoffen die Forscher, neue Ansätze zu entwickeln, um diese Daten in Modelle umzuwandeln, die das Zusammenwirken von Phagen und Wirten veranschaulichen. Ein tiefes Verständnis der Funktionsweise von Phagen könnte die Behandlungsmethoden revolutionieren und einen Weg bieten, um Infektionen mit Antibiotikaresistenz zu bekämpfen.

Das University of Alabama at Birmingham hat ein neues Zentrum für Integrative Strukturelle Biologie eröffnet, um die Forschung zu Infektionskrankheiten zu verbessern. Dort werden Krankheiten untersucht, die Entzündungen und Nervenprobleme verursachen. Verschiedene Methoden werden genutzt, um große Moleküle zu visualisieren und deren Interaktionen zu verstehen.

Die Erforschung der Funktionsweise von Phagen ist entscheidend, da Wissenschaftler Phagentherapie als vielversprechende Alternative zu Antibiotika betrachten. Diese Studie verdeutlicht, wie das Untersuchen der Struktur biologischer Systeme zur Klärung komplexer Prozesse beitragen kann, die zuvor schwer verständlich waren.