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Nachrichten Mecklenburg-Vorpommern

Fortschritte in der Mikrobiologie

Greifswalder Forscher beschreiben alle Proteine eines lebenden Organismus

Ende 2010 erschien in der international hoch anerkannten Fachzeitschrift Nature Communications eine Arbeit, die in Greifswald im Proteomzentrum der Mikrobiologen entstand. Den Autoren ist es gelungen, das gesamte Proteininventar eines lebenden Organismus zu identifizieren und zu beschreiben. Damit gehören sie weltweit zu den ersten Wissenschaftlern, denen dies gelungen ist.

Mit der Vorlage der ersten Genomsequenz eines Bakteriums wurde im Jahre 1995 ein neues Zeitalter der Lebenswissenschaften eröffnet. Alle Experten sind sich jedoch darin einig, dass die Genomsequenz nur den Bauplan des Lebens darstellt. Da die Proteine die Hauptspieler im Leben jedes Organismus sind, ist insbesondere die Proteomanalyse gefragt. Mit ihrer Hilfe ist es möglich, zu beschreiben, wie der „Bauplan des Lebens“ im realen Leben funktioniert.

Wegen ihrer geringen Komplexität sind Bakterien ideale Modellsysteme, um Leben in einer neuen Komplexität und Qualität zu beschreiben und zu verstehen. Nur einige Hundert bis Tausend Proteine machen deren Leben aus. Das genau ist in dieser Arbeit gezeigt: Die Mehrzahl der Proteine, die von Bakterien gebildet werden, kann nicht nur identifiziert, sondern auch quantifiziert und in genau definierte Bereiche innerhalb und außerhalb der Zelle sortiert werden. Die ganze Dynamik des Proteininventars während der Lebensprozesse von Bakterien – studiert am Beispiel des Übergangs einer wachsenden in eine hungernde Zellpopulation – kann somit verfolgt werden als Basis für ein neues, umfassendes Verständnis von Lebensprozessen.

Die Arbeit schlägt eine Brücke zwischen dem Bauplan lebender Organismen über die Proteinausstattung zu Lebensprozessen. Damit geht sie weit über die Mikrobiologie hinaus und liefert ein Beispiel für die Leistungsfähigkeit der physiologischen Proteomanalyse als sich dramatisch entwickelnder neuer Zweig der Lebenswissenschaften.

Die Arbeit entstand in der Arbeitsgruppe von Prof. Michael Hecker unter Federführung von Dr. Dörte Becher mit Andreas Otto als Erstautor im Rahmen seiner Dissertation und unter Beteiligung des Bioinformatikers Dr. Jörg Bernhardt.

Quelle: Universität Greifswald


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