01.08.2016 13:24 Alter: 272 days

Sammlung für Mikroorganismen und Zellkulturen die erste Sammlung von kultivierbaren Darmbakterien aus der Maus

Kategorie: Nachrichten

Wer träumt schon als Kind davon, Sammler von Darmbakterien zu werden und dazu noch aus dem Darm von Mäusen? Wahrscheinlich keiner. Doch die Arbeit macht Spaß und ist hilfreich bei der Erforschung von Erkrankungen. Es ist spannend die Welt des Darms mikroskopisch zu entdecken und dabei neue bakterielle Arten zu beschreiben. Vor allem ist die Forschung aber von großer Bedeutung. Mäuse werden sehr häufig in präklinischen Studien zur Untersuchung von Erkrankungen eingesetzt. Das Darmmikrobiom - die Billionen von Mikroorganismen mit ihren Genomen, die den Darm kolonisieren - spielt dabei eine wichtige Rolle. Die Physiologie des Wirtes und die Entwicklung von Erkrankungen werden vom Mikrobiom beeinflusst. Jedoch war das Maus-Darmmikrobiom bis vor kurzem noch immer zum größten Teil unbeschrieben.

Das Forschungsfeld der mikrobiellen Ökologie hat sich dank neuer Sequenzierungstechnologien in den letzten zwei Jahrzehnten rasch entwickelt. Dies hat zu zahlreichen, neuen und wichtigen Erkenntnissen geführt, wodurch das Interesse an klassisch mikrobiologischen Methoden in den Hintergrund geraten ist. Die Effizienz der Analyse von Sequenzierungsdaten ist allerdings von der Qualität der Genomdatenbanken abhängig, die wiederum nur durch die Isolierung von bisher unbekannten Mikroorganismen und die genaue Untersuchung deren Genomen verbessert werden können. Es konnte bereits gezeigt werden, dass sich das Mikrobiom von Menschen und anderen Säugetieren (u.a. Mäusen) unterscheidet und, dass die Kolonisierung von keimfreien Tiermodellen (d.h. Tiere, die in sterilen Isolatoren und somit in der Abwesenheit jeglicher Mikroorganismen gezüchtet werden) sehr davon abhängt, welche Stämmen für die Kolonisierung verwendet werden (d.h. aus welchem Wirt diese isoliert wurden). Somit ist es von großer Bedeutung, Kataloge von Darmbakterien aus verschiedenen Wirtsorganismen zu erstellen und zur Verfügung zu stellen. Dieser Aufgabe haben wir uns in den letzten Jahren gewidmet und die erste öffentliche Sammlung von Darmbakterien aus der Maus etabliert.

Die Sammlung trägt den Namen „miBC“ und steht für „mouse intestinal Bacterial Collection“. Sie besteht zum heutigen Tag aus 100 verschiedenen bakteriellen Stämmen, die insgesamt 76 Spezies aus 26 Familien und 5 Phyla repräsentieren. Von besonderem Interesse sind hierbei 15 neue Bakterien, die zum ersten Mal kultiviert und beschrieben worden sind. Diese enthalten u.a. Stämme, die die kurzkettige Fettsäure Butyrat aus Aminosäuren und auch sekundäre Gallensäure produzieren. Diese sind wichtige Fermentationsprodukte im Darm, die viele biochemische Prozesse beim Wirt beeinflussen (z.B. Metabolismus und Entzündung). Die Sammlung enthält auch den ersten kultivierten Vertreter einer neuen Familie, die den Darm von Mäusen spezifisch kolonisiert. Von dem größten Teil der Sammlung wurden auch die Genominformationen untersucht. Dabei hat sich herausgestellt, dass 20% der Spezies den Mausdarm spezifisch kolonisieren und, dass ein Konsortium von 18 dominanten und prävalenten Stämmen ca. 50-75% bekannter mikrobieller Funktionen im Darm abdeckt. Alle Stämme und deren Genomsequenzen sind über die DSMZ (Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen) öffentlich zugänglich, was die Arbeit von vielen Wissenschaftlern vereinfachen wird. Trotz der Etablierung von „miBC“ sind noch immer über die Hälfte der bakteriellen Spezies im Mausdarm, die durch Sequenzierung detektiert werden können, unbekannt. Der Ausbau von „miBC“ wird mit Hochdruck betrieben und wir laden alle Wissenschaftler, die bereits Bakterien bzw. andere Mikroorganismen aus dem Mausdarm isoliert haben, dazu ein, Kontakt mit uns aufzunehmen.

Kontakt:

Dr. habil. Thomas Clavel
Technische Universität München
ZIEL - Core Facility Mikrobiom/NGS
Nachwuchsforschergruppe Intestinales Mikrobiom
Weihenstephaner Berg 3
85354 Freising
E-Mail: thomas.clavel[at]tum.de

www.dsmz.de/miBC