In dieser Episode spricht Bernd Rupp mit Prof. Dr. Yvonne Mast, Leiterin der Abteilung Bioressourcen für Bioökonomie und Gesundheitsforschung am Leibniz-Institut DSMZ – Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH in Braunschweig.
Yvonnes Forschung konzentriert sich auf die Kultivierung von Aktinomyceten bzw. Streptomyzeten, einer großen Familie von Organismen, die als Quelle verschiedener Wirkstoffe bekannt sind. Die Gruppe um Yvonne untersucht insbesondere die Regulation sogenannter stiller Synthesegencluster und deren Aktivierung. Yvonne erklärt, dass bei der klassischen Kultivierung dieser Organismen oft nur 10% der aktuell bekannten Synthesegencluster aktiv sind, was auf ein immer noch großes unbekanntes Potential neuer faszinierender Wirkstoffe bei diesen Organismen hinweist.
Durch ihre Arbeiten konnte das Team um Yvonne diese bereits seit langem bekannten Organismen dazu anregen, neue spannende Substanzen zu produzieren. Dadurch rückt diese Gruppe von Organismen wieder stärker in den Fokus der Forschung zu neuen Antibiotika und anderen Substanzen.
(Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)
Was sind Aktinomyceten?
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- Aktinomyceten – Wikipedia Artikel
- Review zu SARPS; wissenschaftlicher Artikel (open access): Krause J, Handayani I, Blin K, Kulik A, Mast Y. Disclosing the Potential of the SARP-Type Regulator PapR2 for the Activation of Antibiotic Gene Clusters in Streptomycetes. Front Microbiol. 2020 Feb 18;11:225. doi: 10.3389/fmicb.2020.00225. PMID: 32132989.
PMCID: PMC7040171
- Review zu SARPS: wissenschaftlicher Artikel (closed access): An overview on transcriptional regulators in Streptomyces; Alba Romero-Rodríguez, Ivonne Robledo-Casados, Sergio Sánchez, Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Gene Regulatory Mechanisms,
1849(8), 2015. Die Studie befindet sich leider hinter einer Paywall, ist also nur für diejenigen zugänglich, die ein Abo der entsprechenden Fachzeitschrift haben. Daher werden wir nicht direkt auf den Artikel verlinken, sondern stellen euch den „Digital Object Identifier (DOI)“ zur Verfügung: 10.1016/j.bbagrm.2015.06.007 - Agarplatte – DocCheck Flexikon
- Geosmin – Wikipedia Artikel
- Streptomyces – Wikipedia Artikel
Aufgaben der Aktinomyceten
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- Kompostierung – Wikipedia Artikel
- sessil – Spektrum der Wissenschaft
- wissenschaftlicher Artikel (closed access): Barka EA, et al. Microbiol Mol Biol Rev. 2015. Taxonomy, Physiology, and Natural Products of Actinobacteria. Microbiol Mol Biol Rev 80:1-43. Die Studie befindet sich leider hinter einer Paywall, ist also nur für diejenigen zugänglich, die ein Abo der entsprechenden Fachzeitschrift haben. Daher werden wir nicht direkt auf den Artikel verlinken, sondern stellen euch den „Digital Object Identifier (DOI)“ zur Verfügung: doi: 10.1128/MMBR.00019-15.
- Exoenzym – Wikipedia Artikel
- Cellulasen – Wikipedia Artikel
- Chitotriosidase oder Chitinase – Wikipedia Artikel
- Cellulose – Wikipedia Artikel
- Chitin – Wikipedia Artikel
Einteilung der Aktinomyceten
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- Frankiaceae – Lexikon der Biologie
- Mykobakterien – Wikipedia Artikel
- Mycobacterium tuberculosis – Wikipedia Artikel
- Corynebacterium – Wikipedia Artikel
- Corynebacterium diphtheriae – Wikipedia Artikel
Verwendung der Aktinomyceten
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- Lipasen – Wikipedia Artikel
- Proteinase – DocCheck Flexikon
- Sekundärmetaboliten – Wikipedia Artikel
- Antivirale Substanzen – Wikipedia Artikel
- Immunsuppressiva – Wikipedia Artikel
- Zytotoxizität – Wikipedia Artikel
Was ist ein Sekundärmetabolit
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- Primärstoffwechsel – DocCheck Flexikon
- Glykolyse – Wikipedia Artikel
- Citratzyklus – Wikipedia Artikel
- Glucose – Wikipedia Artikel
- Sekundaerstoffwechsel – Lexikon der Biologie
- Carotinoide – Wikipedia Artikel
- Pigmente – Wikipedia Artikel
- Toxin – Wikipedia Artikel
- Γ-Butyrolacton – Wikipedia Artikel
Beispiele für Antibiotika aus Aktinomyceten
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- Penicillium notatum – Wikipedia Artikel
- Selman Abraham Waksman – Wikipedia Artikel
- Actinomycin – Wikipedia Artikel
- Streptomyces antibioticus – Wikipedia Artikel (englisch)
- Streptomycin – Wikipedia Artikel
- Vancomycin – Wikipedia Artikel
- Teicoplanin – Wikipedia Artikel
- Erythromycin – Wikipedia Artikel
- Tetracyclin – Wikipedia Artikel
Rechnerische Wirkstoffkapazität
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- Streptomyces coelicolor – Wikipedia Artikel
- Gen-Cluster – Wikipedia Artikel
- Bioinformatik – Wikipedia Artikel
- Actinorhodin – Wikipedia Artikel (englisch)
- Undecylprodigiosin – Wikipedia Artikel (englisch)
Gezielter Start einer Antibiotika-Biosynthese
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- Aufreinigung – Wikipedia Artikel
- Strukturaufklärung (Charakterisierung) – Wikipedia Artikel
SARP – Für die Regulation der Biosynthese
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- Looking for new antibiotics – Pressemitteilung der DSMZ zu SARPs (englisch)
- Polyketide – Wikipedia Artikel
- Nichtribosomales Peptid – Wikipedia Artikel
- Β-Lactam-Antibiotika – Wikipedia Artikel
Struktur eines SARP
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- Uncovering the hidden biosynthetic potential of actinomycetes by SARP activation for drug discovery – Pressemittelung der DSMZ zu SARPs (englisch)
Wie funktioniert eine genetische Steuerung?
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- Strukturgen – Wikipedia Artikel
- Regulatorgen – Wikipedia Artikel
- Resistenzgen – Wikipedia Artikel
- Β-Lactamasen – Wikipedia Artikel
Exkurs Cephalosporin-Biosythese
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- Streptomyces clavuligerus – Wikipedia Artikel
- Cephalosporine – Wikipedia Artikel
- Clavulansäure – Wikipedia Artikel
Promotoren
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- Promotor (Genetik) – Wikipedia Artikel
- RNA-Polymerasen – Wikipedia Artikel
- Transkription (Biologie) – Wikipedia Artikel
- Operon – Wikipedia Artikel
Anwendung im Labor
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- Plasmid – Wikipedia Artikel
- wissenschaftlicher Artikel (open access) zu OSMAC (one strain many compounds): Romano S, Jackson S, Patry S, Dobson A. Extending the Strain Many Compounds”(OSMAC) Principle to Marine Microorganisms. Marine Drugs 2018;16(7):244. doi: 10.3390/md16070244
- wissenschaftlicher Artikel (open access) zu OSMAC und Cokultivierung: van Bergeijk DA, Terlouw BR, Medema MH, van Wezel GP. Ecology and genomics of Actinobacteria: new concepts for natural product discovery. Nature Reviews Microbiology 2020;18(10):546–558. doi: 10.1038/s41579-020-0379-y
- Seltene Erden – Wikipedia Artikel
- Repressor – Wikipedia Artikel
Transfer-Organismus
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- Escherichia_coli (eColi) – Wikipedia Artikel
Wie viele SARPS gibt es?
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- Proteindomäne – Wikipedia Artikel
- ATPasen – Wikipedia Artikel
Weitere spannende Sekundärmetaboliten
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- Genetic Engineering – Wikipedia Artikel (englisch)
- Genome Mining – Wikipedia Artikel (englisch)
- Phosphonate – Wikipedia Artikel
Einfache Metaboliten wie Phenylglycin
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- Nichtproteinogene Aminosäuren – Wikipedia Artikel
- Α-Phenylglycin – Wikipedia Artikel
- Pristinamycin – Wikipedia Artikel
- Katalyse – Wikipedia Artikel
Der Weg zur Fermentation
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- Fermentation – Wikipedia Artikel
- Aminotransferasen – Wikipedia Artikel
Entdeckung der Pristinamycin Gencluster
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- Pristinamycine – Wikipedia Artikel
Pristinamycin – ein natürliches Kombi-Präparat
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- Bakteriostatisch – DocCheck Flexikon
- Bakteriostatikum – Wikipedia Artikel
- Bakterizid – Wikipedia Artikel
SARPS als Schalter
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- Streptomyces lividans – microbewiki
- Undecylprodigiosin – Wikipedia Artikel
Wie werden SARPS reguliert?
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- TetR – Wikipedia Artikel
- Repressor – Wikipedia Artikel
- Signalkaskade – DocCheck Flexikon
Aufnahme neuer Species in die Sammlung
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- Internationales Journal für systematische und evolutionäre Mikrobiologie (IJSEM) – Wikipedia Artikel
- IJSEM – Homepage
- Taxonomie – Wikipedia Artikel
- Pflanzenvirus – Wikipedia Artikel
- Zellkultur – Wikipedia Artikel
- Anaerobie – Wikipedia Artikel
Informationen zur Aufnahme in die Sammlung
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- Phylogenese – Wikipedia Artikel
Was ist eine 16S Analyse?
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- 16S ribosomal RNA – Wikipedia Artikel (englisch)
Ausschluss gefährlicher Mikroorganismen
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- Pathogenität – Wikipedia Artikel
- Biologische Schutzstufe – Wikipedia Artikel
- Biologische Risikogruppe 2 – Wikipedia Artikel
- Biologische Schutzstufe 2 – Wikipedia Artikel
- Yersinia – Wikipedia Artikel
- Bordetellen – Wikipedia Artikel
Die Sammlung: Konservierung, Anzucht und Verteilung
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- Kryokonservierung – Wikipedia Artikel
- Gefriertrocknung – Wikipedia Artikel
Die Strukturierung der Sammlung
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- Sammlung der DSMZ – Homepage
- Pilze – Wikipedia Artikel
- Hefen – Wikipedia Artikel
- Bakteriophagen – Wikipedia Artikel
Weitere Abteilungen der DSMZ
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- Mikroorganimen – Homepage
- Humane Zelllinien – Homepage
Yvonne und die Aktinomyceten
Yvonnes Studium
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- Fachbereich Biologie – Universität Tübingen
Wechsel nach Braunschweig ans DSMZ
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- TU-Braunschweig – Homepage
- Science Campus Braunschweig-Süd – Homepage
Yvonnes Lieblingsmolekül
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- Pristinamycin – Wikipedia Artikel
- Streptogramine – Wikipedia Artikel
Wir bedanken uns ganz herzlich bei Prof. Dr. Yvonne Mast für die Zeit und ihre Erläuterungen zu ihrem Forschungsgebiet.
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