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Publikationstyp: Bakkalaureatsarbeit
Dokumenttyp:

Jahr: 2010

AutorInnen: Neumayer, Bernhard

Titel: Epigenetic manipulation of fungal secondary metabolite clusters as a strategy to activate silent gene clusters.

Quelle: Bakkalaureatsarbeit, Vet. Med. Univ. Wien, pp. 38.


Betreut von:

Strauss Joseph
Spergser Joachim

Begutachtet von:
Wagner Martin

Einrichtung:
Institut für Mikrobiologie


Abschluss Datum: 19.08.10


Abstract:
Eine besondere Fähigkeit vieler Pilze ist die Produktion bioaktiver Moleküle, den sogenannten Sekundärmetaboliten. Diese natürlichen Produkte der Pilze spielen eine große pharmazeutische sowie medizinische Rolle und finden Anwendungen als unterschiedlichste Medikamente wie: Antibiotika (Penicillin), Cystostatika (Terraquinone A), Cholesterin senkende Substanzen (Lovostatin), immunsupremierende Substanzen und viele mehr. Der prominenteste Vertreter der Sekundärmetaboliten stellt vermutlich das antibakteriell wirkende Penicillin dar, das seit seiner Entdeckung bereits unzählige Leben gerettet hat. Die für die Produktion von Sekundärmetaboliten zuständigen Enzyme, sind Genclustern kodiert, die einer epigenetischen Kontrolle durch die Steuerung der Chromatin Dichte unterliegen. Unter Laborbedingungen verbleiben viele Gencluster jedoch aufgrund fehlender Cluster induzierenden Signale stillgelegt. Da deshalb die Anzahl unter Laborbedingungen gefundener Sekundärmetaboliten nicht die gesamte Menge an möglichen Produkten widerspiegelt, wurden in der Vergangenheit verschiedenste Methoden entwickelt um sich Zugang zu den Produkten stillgelegter Cluster zu verschaffen. Unter diesen Strategien finden sich sowohl Methoden die auf dem Eingriff in die Genomsequenz des Pilzes beruhen wie z.B.: klassische Knock-Out Modelle oder aber Methoden die mit veränderten Kulturbedingungen arbeiten. Unter diesen Strategien, findet sich auch die Verwendung von Substanzen die in die Inhibierung von Enzymen involviert sind, die auf epigenetischem Wege die Expression der Gencluster steuern. Eine solche epigenetische Manipulation der Pilzkultur besitzt die Fähigkeit die repressive Chromatin Struktur, der viele Gencluster selbst nach Induktion des Sekundärmetabolismus unterliegen umzukehren, was die Produktion von neuen Sekundärmetaboliten bzw. deren Überproduktion ermöglicht. Diese Tatsache kann man sich bei der Suche nach neuer, bisher "stillgelegter" Sekundärmetaboliten, wie Substanzen mit möglichem antibiotischem Potential zu nutzen machen. Obwohl es viele verfügbare Antibiotika auf dem Markt gibt, bleibt die rapide Anpassung und Resistent Entwicklung vieler Bakterienstämme ein beständig ernstzunehmendes Problem. Aus diesem Grund ist ein permanenter Bedarf an neuen antibakteriell wirksamen Substanzen entstanden. Basierend auf diesen Umständen bestand das Ziel dieser Studie darin, die gezielte epigenetische Manipulation verschiedenster Pilz Gattungen dazu zu benutzten, um in einem anschließenden Screening mit multiresistenten Bakterienstämmen neue potentiell antibiotisch wirksame Sekundärmetaboliten zu finden, sowie Veränderungen des Sekundärmetaboliten Profils mittels Dünnschichtchromatographie nachzuweisen.


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