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Biotechnologie: Forscher steuern Biofilme fern

Biofilm von <i>Candida albicans</i>Laden...

US-amerikanische Wissenschaftler haben ein Bakterium hergestellt, das mit Hilfe eines chemischen Signalstoffs bakterielle Biofilme steuert. Das Team um Thomas Wood von der Texas A&M University übertrug Gene für zwei Signalstoffe und einen Rezeptor auf zwei Stämme des Bakteriums E. coli, mit denen die zwei Mikroben einen Schaltkreis bilden, über den die Forscher einen Biofilm aus diesen Stämmen gezielt kontrollieren können.

Dazu verwendeten sie zwei modifizierte Signalstoffe, die in grundlegende Schaltkreise der Biofilmbildung eingreifen. Einer der Stämme, Disperser genannt, produziert permanent den Hemmstoff N-(3-oxo-dodecanoyl)-L-homoserinlakton, für den nur der zweite Stamm namens Colonizer einen Rezeptor besitzt. Wandert der erste Stamm in den Biofilm des zweiten Stamms ein, übernimmt er den Film, indem er die anderen Mikroben dazu bringt, sich aus dem Verbund zu lösen. Der zweite Hemmstoff dagegen wird von einem Promoter kontrolliert, der auf die Chemikalie IPTG reagiert. Indem die Wissenschaftler diesen stoff zusetzten, hebelten sie wiederum den Disperser-Stamm aus dem Biofilm und lösten diesen so komplett auf.

Natürliche Biofilme sind äußerst schwer zu entfernen und stellen ein bedeutendes Problem in Medizin und Technik dar – die Forscher hoffen, die Methode so weit weiterzuentwickeln, dass sie in der Praxis anwendbar ist. Außerdem sehen sie Einsatzmöglichkeiten in der Biotechnologie, zum Beispiel robustere und besser steuerbare Fermentersysteme.

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