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Forschungsteam schafft neue Möglichkeiten für Medizin und Materialwissenschaft

Bakterien verändern Eigenschaften von Zellulose


Aufgefaltete Oberfläche eines Biofilms von
Escherichia coli (rasterelektronen-­
mikroskopische Aufnahme in Falschfarben)
Abbildung: Diego Serra und Regine Hengge

Von Pflanzen und Bakterien erzeugte Zellulose ist der weltweit wichtigste Werkstoff biologischer Herkunft. Als Hauptkomponente pflanzlicher Zellwände verleiht Zellulose Pflanzen Festigkeit und Biegsamkeit. Holz, Baumwolle und Leinen bestehen fast ausschließlich aus diesem Material.

Jetzt fanden das Forschungsteam von Prof. Dr. Regine Hengge von der Humboldt- Universität zu Berlin (HU) und ihrer Kollegin Prof. Dr. Lynette Cegelski von der Stanford University in Kalifornien heraus, dass Bakterien Zellulose nicht nur erzeugen, sondern durch ein Enzym auch chemisch verändern können. Die Entdeckung dieses Prozesses öffnet völlig neue Perspektiven beispielsweise in der Bekämpfung von Krankheiten. Krankheitserreger wie Salmonellen modifizieren Zellulose, um sich zu Biofilmen zu verbinden. Sie schützen sich so vor Antibiotika und dem Immunsystem und können chronische Infektionen verursachen.

Durch gezieltes molekulares Design des Enzyms könnten in Zukunft diverse Varianten von Zellulose mit bisher völlig ungeahnten Materialeigenschaften erzeugt werden.

Die ausführlichen Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht.


Netze von modifizierter Zellulose in der
extrazellulären Matrix, die einen Biofilm
von Escherichia coli‐Zellen zusammenhält
(rasterelektronenmikroskopische Aufnahme
in Falschfarben)
Abbildung: Diego Serra und Regine Hengge

Publikation

Thongsomboon, W., Serra, D.O Thongsomboon, W., Serra, D.O., Possling, A., Hadjineophytou, C., Hengge*, R., Cegelski,* L. (2018): Phosphoethanolamine cellulose: A naturally produced chemically modified cellulose.
Science, 19. Januar 2018

*beide Letztautorinnen sind korrespondierende Autorinnen

 

Weitere Informationen

Studie im Science magazine (englisch)

Kontakt

Prof. Dr. Regine Hengge
Institut für Biologie
Humboldt-Universität zu Berlin

Tel.: 030 2093-49684
regine.hengge@hu-berlin.de

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