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FORSCHUNG/3378: Neue computergestützte Methoden bei der Suche nach neuen natürlichen Wirkstoffen (idw)


Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie - 02.09.2015

Von der Natur lernen: Gen-Standard erleichtert die Suche nach neuen natürlichen Wirkstoffen


Jeder kennt Penicillin, ein wirksames Antibiotikum, das Alexander Fleming 1928 durch Zufall entdeckte. Penicillin ist ein sogenannter sekundärer Metabolit aus einem Schimmelpilz, der das Wachstum von Bakterien hemmt. Inzwischen verlässt man sich nicht mehr auf Zufallsfunde, denn mit systematischer Forschung hat man viele weitere dieser sekundären Metabolite, wie das antibakterielle Medikament Erythromycin, identifiziert.

Die immense Bedeutung der Naturstoffe für Medizin, Landwirtschaft und Biotechnologie ist unbestritten. Viele Lebewesen produzieren diese kleinen exotischen Moleküle über mehrere Synthesestufen, und die Wissenschaft sucht mittlerweile mit computergestützten Methoden nach neuen Stoffen und deren Anwendungen. Jetzt hat ein internationales Konsortium von Forschern die zukünftigen Minimal-Standards für die Datenbanken in der Fachzeitschrift Nature Chemical Biology publiziert, um die Suche nach neuen Wirkstoffen voranzutreiben.

Der Ansatz über die Analyse der Gen-Daten verspricht Zeit- und Kostenersparnis, denn die für die Synthese verantwortlichen Gen-Gruppen, so genannte Biosynthetische Gen-Cluster (BGC), lassen sich aus der Erbsubstanz ableiten, erst im zweiten Schritt kommt der aufwendige experimentelle Nachweis. Vor über zehn Jahren schon formulierte das Genomic Standard Consortium (GSC) die ersten Standards für Gen-Datenbanken.

Prof. Frank Oliver Glöckner leitet die Forschungsgruppe Mikrobielle Genomik und Bioinformatik am Bremer Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie und hat dieses Konsortium zusammen mit Prof. Marnix Medema ins Leben gerufen. Er sagt: "Gegenwärtig sind die Informationen über diese Gen-Cluster noch weit verstreut in der Literatur. Ohne gemeinsamen Standard bleibt es sehr mühselig, diese Informationen zusammenzuführen und auszuwerten. Das Konsortium besteht aus einer Gruppe von mehreren hundert Forschern. Wir haben uns auf vier Parameter geeinigt, die für jeden Cluster hinterlegt sein müssen. Das sind im Prinzip die klassischen W-Fragen. Wer hat wo publiziert, welcher Gen-Ort in welchem Organismus, welcher Stoff wird produziert und wie wurde das nachgewiesen. Diese 'Minimal Information about a Biosynthetic Gene Cluster', kurz MIBiG, vernetzt die bestehenden Datenbanken und wird die Suche nach noch unbekannten Stoffen extrem beschleunigen."

Zukünftig wird es möglich sein, mit Hilfe der verschiedenen Online-Datenbanken die Beziehungen zwischen den Gen-Clustern, ihren chemischen Synthesevermögen und ihrer biologischen Vielfalt besser zu verstehen.


Rückfragen an

Prof. Dr. Frank Oliver Glöckner
Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie
Celsiusstr. 1, D-28359 Bremen
fgloecknmpi-bremen.de

und an den Pressesprecher
Dr. Manfred Schlösser
Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie
Celsiusstr. 1, D-28359 Bremen
mschloesmpi-bremen.de

Originalarbeit
Minimum Information about a Biosynthetic Gene cluster. Marnix H Medema, Renzo Kottmann, Pelin Yilmaz et al. Nature Chemical Biology 11, 625-631 (2015) doi:10.1038/nchembio.1890

Der vollständige Artikel ist hier
http://www.nature.com/nchembio/journal/v11/n9/full/nchembio.1890.html

Der oben zitierte Artikel unterliegt den Creative Commons Attribution-Non Commercial-ShareAlike 3.0 Unported License.
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/

Weitere Informationen finden Sie unter
http://www.mpi-bremen.de
Webseite des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie

Kontaktdaten zum Absender der Pressemitteilung stehen unter:
http://idw-online.de/de/institution536

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Quelle:
Informationsdienst Wissenschaft - idw - Pressemitteilung
Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie, Dr. Manfred Schloesser, 02.09.2015
WWW: http://idw-online.de
E-Mail: service@idw-online.de


veröffentlicht im Schattenblick zum 4. September 2015

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