Wochenrückblick KW 02
Rückblick auf Kalenderwoche 2
Für den Zeitraum vom 7. bis 14. Januar 2013 hat biotechnologie.de für Sie die wichtigsten Nachrichten aus der Biotech-Branche zusammengestellt.
Protein-Profil von Killerzellen ermittelt
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- Zu sehen ist eine natürliche Killerzelle (oben) welche auf eine Krebszelle trifft. An der Kontaktstelle konnten Forscher einen hohen Anteil des Proteins S10A6 (rot) nachweisen. Quelle: Maxi Scheiter/HZI
Infektionsforscher aus Braunschweig haben erstmals die komplette Protein-Ausstattung von natürlichen Killerzellen in verschiedenen Reifestadien analysiert.
Das entdeckte Protein-Repertoire zeigt, dass Immunzellen dieses Typs nicht nur eine akute Virusinfektion abwehren können, sondern auch langfristig Informationen über frühere Infektionen speichern. Die Forscher identifizierten zudem neue Eiweißmoleküle, mit deren Hilfe sich der Zustand der Immunzellen bestimmen lässt. Wie die Wissenschaftler vom Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) im Fachjournal Molecular & Cellular Proteomics (2013, Online-Veröffentlichung) berichten, könnten diese Erkenntnisse die Grundlage für personalisierte Therapien verbessern. Die natürlichen Killerzellen (NK-Zellen) sind im Immunsystem unter anderem für die Bekämpfung von Viren und Tumorzellen verantwortlich. Bewaffnet mit Kügelchen voller Enzyme, die geschädigte Zellen zum Platzen bringen können, patrouillieren sie als mobile Eingreiftruppe durch unseren Körper. Auf ein Signal hin feuern sie ihre Munition ab, nachdem sie eine spezielle Kontaktfläche zur anvisierten Zielzelle ausgebildet haben. Um zu verstehen, wie sich NK-Zellen bei ihrer Reifung verändern, haben die Forscher nun mithilfe von Massenspektrometrie sämtliche Proteine in den Zellen zu verschiedenen Zeitpunkten analysiert. „Wir haben rund 3.400 Proteine gefunden, die in den unterschiedlich reifen Zellen vorkommen. Sie liefern wertvolle Hinweise darauf, dass sich NK-Zellen auch im Menschen so entwickeln, wie man es von bisherigen Experimenten in Mausmodellen kannte“, so Lothar Jänsch vom HZI.
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Unter den identifizierten Proteinen fanden sich auch solche, deren Rolle in natürlichen Killerzellen bisher nicht bekannt war. Zudem konnten die Braunschweiger Wissenschaftler eine aktuelle These in der NK-Zell-Forschung untermauern: „Die natürlichen Killerzellen können mehr als wir dachten“, sagt HZI-Forscherin Maxi Scheiter. Bis vor kurzem ging man davon aus, dass sie ausschließlich Aufgaben der angeborenen Immunabwehr übernehmen. Seit einiger Zeit gibt es jedoch Hinweise, dass sie sich im Laufe ihres Lebens an ihre Umgebung anpassen – Fähigkeiten, die man eher dem erworbenen Immunsystem zuordnet. „Unsere Proteomanalysen zeigen, dass die Zellen umso mehr Virus-spezifische Oberflächenmoleküle besitzen, je reifer sie sind. Das weist darauf hin, dass sie sich an vergangene Virusinfektionen erinnern. Die Grenze zwischen angeborenem und erworbenem Immunsystem verschwimmt hier“, so Jänsch.
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Die wichtigsten Nachrichten aus der Biotech-Branche
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Auftakt für zwei Einrichtungen zur ALS-Forschung
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Graduiertencluster zur Biotechnologie weiter gefördert
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Penicillin-Pilz vermehrt sich auch durch Sex
Auftakt für zwei Einrichtungen zur ALS-Forschung
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- Bundesforschungsministerin Annette Schavan (mitte) gab am 11. Januar den Startschuss für zwei neue Einrichtungen der ALS-Forschung Quelle: DZNE/Neitzert
In Ulm sind zwei neue Einrichtungen zur Erforschung der ALS, einer unheilbaren neurodegenerativen Erkrankung, an den Start gegangen.
Bundesforschungsministerin Annette Schavan gab am 11. Januar den Startschuss für die beiden Einrichtungen, die vom Bund und dem Land Baden-Württemberg gefördert werden: Das Helmholtz-Virtuelle-Institut „RNA-Dysmetabolismus bei ALS und FTD“ sowie das „ALS-Forschungszentrum“. Sie ergänzen bestehende Aktivitäten des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) und der Universität Ulm. Die neugeschaffenen Einrichtungen sollen Verfahren der Diagnose und Therapie entwickeln und wissenschaftliche Erkenntnisse schnellstmöglich in die klinische Anwendung begleiten. Zwei Erkrankungen des Nervensystems, für die es bislang keine Heilung gibt, stehen im Mittelpunkt: die Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) und die Frontotemporale Demenz (FTD). Die ALS führt zu Muskelschwäche und in der Regel innerhalb weniger Jahre zum Tode. Die FTD geht unter anderem mit Veränderungen der Persönlichkeit einher. „Sowohl die Universität Ulm als auch das DZNE sind international führend bei der Erforschung von ALS und FTD“, sagte Schavan. Um Ergebnisse schneller vom Labor in die Praxis zu bringen, sei es wichtig, dass Experten der Universitäten und deren Kliniken mit außeruniversitären Einrichtungen wie dem DZNE zusammenarbeiteten.
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Schavan begrüßte, dass es der Universität Ulm gelungen sei, Stiftergelder für ein eigenes ALS-Forschungszentrum zu akquirieren. „Denn in der klinischen ALS-Forschung ist die Universität Ulm seit Jahrzehnten international führend“, so Schavan. Das Helmholtz-Virtuelle-Institut „RNA-Dysmetabolismus bei ALS und FTD“ sowie das „ALS-Forschungszentrum“ sind unabhängig voneinander, sie werden jedoch eng miteinander kooperieren. Das Virtuelle Institut ist ein Forschungsverbund unter dem Dach der Helmholtz-Gemeinschaft, der neben Ulm noch weitere Standorte umfasst. Verbundpartner sind das DZNE, die Universität Ulm sowie die Universitäten in Umeå (Schweden) und Straßburg. Auf diese Weise entsteht ein europaweit einmaliges Netzwerk, das Grundlagenforschung und klinische Forschung miteinander verbindet. Das „ALS-Forschungszentrum“ mit Sitz in Ulm wird sich auf die Erforschung der Amyotrophen Lateralsklerose konzentrieren. Sie wird gemeinsam von der Medizinischen Fakultät der Universität Ulm, der Charcot-Stiftung und dem Land Baden-Württemberg finanziert und aufgebaut.
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Die wichtigsten Nachrichten aus der Biotech-Branche
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Protein-Profil von Killerzellen ermittelt
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Graduiertencluster zur Biotechnologie weiter gefördert
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Penicillin-Pilz vermehrt sich auch durch Sex
Graduiertencluster zur Biotechnologie weiter gefördert
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- Der CLIB-Graduiertencluster bietet Promovierenden eine einzigartige interdisziplinäre Schnittstelle zwischen akademischer und industrieller Forschung in der Biotechnologie. Quelle: Evonik/Daniel Kaiser
Der CLIB-Graduiertencluster zur industriellen Biotechnologie in Nordrhein-Westfalen wird vom Land für weitere drei Jahre gefördert.
Der im Jahr 2009 von der Universität Bielefeld, der Technischen Universität Dortmund sowie der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf und dem Forschungszentrum Jülich ins Leben gerufene CLIB-Graduate Cluster Industrial Biotechnology (CLIB-GC) darf mit weiteren Mitteln durch das NRW-Ministerium für Innovation, Wissenschaft und Forschung und durch die beteiligten Universitäten rechnen. Das teilte die Universität Düsseldorf am 9. Januar mit. Der CLIB-GC steht für eines der größten strukturierten Doktorandenausbildungsprogramme in Europa und bietet mit einer Gesamtfördersumme von 12 Millionen Euro über 120 Promovierenden eine einzigartige interdisziplinäre Ausbildung an der Schnittstelle zwischen akademischer und industrieller Forschung in der Biotechnologie. Ein besonderer Fokus soll in der zweiten Förderperiode auf der Rolle der Biotechnologie als ein zentraler und zukunftsweisender Forschungsschwerpunkt der Bioökonomie liegen. Die Verknüpfung mit dem internationalen Netzwerk „CLIB2021- Cluster industrielle Biotechnologie“ ermöglicht eine enge Kooperation mit Unternehmen der industriellen Biotechnologie und bietet den Graduierten frühzeitig einen Bezug zur Praxis.
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Während der zweiten Förderperiode übernimmt Jörg Pietruszka vom Institut für Bioorganische Chemie der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf im Forschungszentrum Jülich die Sprecherrolle im Cluster. Innerhalb des Clusters konzentrieren sich die Düsseldorfer und Jülicher Wissenschaftler auf Themen im Bereich der mikrobiellen und molekularen Stoffumwandlung „vom Gen zum Protein“. Sie beschäftigen sich zum Beispiel mit der Bereitstellung von optimierten Enzymen, mit deren Hilfe wichtige Grundstoffe für die Chemie und Pharmazie synthetisiert werden können. Um neue Biokatalysatoren zu entwerfen, nutzen die jungen Forscher auch Methoden der Strukturbiologie. Dadurch können industriell relevante Enzyme mit erhöhter Thermostabilität oder verbesserter Selektivität produziert werden. „Das herausfordernde Ziel einer biobasierten Wirtschaft ist nur über adäquat interdisziplinär ausgebildete Doktoranden zu erreichen“, sagte Jörg Pietruszka.
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Die wichtigsten Nachrichten aus der Biotech-Branche
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Protein-Profil von Killerzellen ermittelt
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Auftakt für zwei Einrichtungen zur ALS-Forschung
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Penicillin-Pilz vermehrt sich auch durch Sex
Penicillin-Pilz vermehrt sich auch durch Sex
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- Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme der asexuellen Sporen des Penicillin-Pilzes. Quelle: Lehrstuhl Allgemeine und Molekulare Botanik, RUB
Der Penicillin-Schimmelpilz vermehrt sich nicht nur ungeschlechtlich über Sporen, sondern hat auch Sex im Fortpflanzungs-Programm.
Zu diesem überraschenden Ergebnis ist ein internationales Forscherteam um Ulrich Kück und Julia Böhm von der Ruhr-Universität Bochum gelangt. Über 100 Jahre lang ging man davon aus, dass sich der Penicillin-produzierende Schimmelpilz Penicillium chrysogenum nur ungeschlechtlich über Sporen vermehrt. Die Forscher haben nun beobachtet, dass der Pilz auch einen Sexualzyklus, also zwei „Geschlechter“ besitzt. Zusammen mit Kollegen aus Göttingen, Nottingham und Kundl sowie von der Sandoz GmbH berichten die Forscher im Fachjournal PNAS (2013, Online-Vorabveröffentlichung). Vor etwa 100 Jahren wies Alexander Fleming bei Penicillium chrysogenum die Bildung von Penicillin nach. Bis heute ist kein anderer Produzent des Antibiotikums Penicillin bekannt, das einen jährlichen Weltmarktwert von circa sechs Milliarden Euro besitzt. Die geschlechtliche Vermehrung bietet auch für Mikroorganismen den Vorteil: Die Nachkommen besitzen eine Kombination der Gene beider Paarungspartner und somit neue Eigenschaften. Eine geschlechtliche Vermehrung ist bei Pilzen jedoch nicht die Regel. Die meisten vermehren sich über Sporen, sie tragen allerdings nur die Gene eines Elternpilzes in sich. Schon vor fünf Jahren haben die Forscher um Kück die Existenz sogenannter Geschlechtsgene bei Penicillium chrysogenum nachgewiesen.
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Nun fand das Forscherteam spezielle Umweltbedingungen, unter denen sich der Schimmelpilz tatsächlich geschlechtlich vermehrt. Entscheidend war, die Pilze im Dunkeln unter Sauerstoffmangel auf einem Nährmedium anzuziehen, dem das Vitamin Biotin zugefügt worden war. Sowohl auf der molekularen Ebene als auch in ihren äußeren Merkmalen zeigten die Nachkommen neue Eigenschaften. Eine Genaktivitätsanalyse offenbarte, dass die Geschlechtsgene die Aktivität von biotechnologisch relevanten Genen kontrollieren, zum Beispiel auch jene für die Penicillin-Produktion. „Wir vermuten, dass sich die Erkenntnisse auch auf andere Schimmelpilze übertragen lassen“, sagt Kück. Er denkt dabei an Penicillium citrinum und Aspergillus terreus, die cholesterinsenkende Statine herstellen, oder Penicillium brevicompactum und Tolypocladium inflatum, welche Immunsuppressiva produzieren.
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Auftakt für zwei Einrichtungen zur ALS-Forschung
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Graduiertencluster zur Biotechnologie weiter gefördert
