ZIEL - News

01.08.2016

Forscher am ZIEL – Institute for Food & Health der Technischen Universität München veröffentlichen in Zusammenarbeit mit der deutschen Sammlung für Mikroorganismen und Zellkulturen die erste Sammlung von kultivierbaren Darmbakterien aus der Maus

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 ClavelTechnische Universität MünchenZIEL - Core Facility Mikrobiom/NGSNachwuchsforschergruppe Intestinales MikrobiomWeihenstephaner Berg 385354 FreisingE-Mail: thomas.clavel@tum.de www.dsmz.de/miBC read more


19.02.2016

Wie reagiert das Darm-Mikrobiom auf eine gesteigerte Eisenzufuhr? - Fragile Bakteriengemeinschaft im Darm

Patienten mit chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen leiden sehr häufig unter Eisenmangel. Eine internationale und interdisziplinäre Wissenschaftlergruppe unter Federführung des ZIEL – Institute for Food & Health der Technischen Universität München hat untersucht, wie sich das Mikrobiom – die Bakteriengemeinschaft im Darm – auf orale oder intravenöse Eisengaben verhält. Beides führt zu einem besseren Eisengehalt und verändert die Bakteriengemeinschaft im Darm – die Veränderungen variieren aber je nach Therapieform.read more


01.10.2015

Hygiene-Preis für Prof. Dirk Haller

Ernährungswissenschaftler Prof. Dirk Haller, Direktor des ZIEL-Institute for Food & Health und Lehrstuhl für Ernährung und Immunologie der Technischen Universität München, erhielt auf der Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie (DGHM) für seine Forschungsleistung den Hauptpreis der DGHM-Stiftung 2015. Die renommierte Auszeichnung wird seit 1980 verliehen und ist mit 5.000 Euro dotiert.read more


08.07.2015

TU München leitet neues Forschungscluster „enable“ für Ernährung

Ein Weg zur gesünderen Ernährung in allen Lebensphasen. Mit dem im Juni gestarteten neuen Forschungscluster enable greifen führende Universitäten und Forschungsinstitute das Thema gesunde Ernährung in allen Lebensphasen auf. Der von der Technischen Universität München (TUM) geführte Cluster wird in den kommenden drei Jahren mit fast 5,8 Millionen Euro vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Das Hauptziel der gemeinsamen interdisziplinären Forschungsarbeit wird sein, gesunde Lebensmittel, wie auch „Convenience-Produkte“, zu entwickeln, die sich an den Bedürfnissen verschiedener Altersgruppen orientieren. read more


15.01.2015

The orphan regulator ReiD of Salmonella enterica is essential for myo-inositol utilization

Specific metabolic adaptations of pathogenic bacteria play a key role in their lifestyle, and the utilization of host-derived nutrients might provide a growth advantage in vivo. This is exemplified by the capability of en-teropathogenic Salmonella Typhimurium to use myo-inositol (MI) as sole carbon and energy source. MI is a polyol abundant in food and the structural basis of second messengers in eukaryotes. The genes for MI-utilization are located on a genomic island, and deletion of these genes led to attenuation. Our present study analyzes the regulation and function of the novel regulator ReiD, which is restricted to Salmonella strains harboring the MI-island. read more


03.11.2014

Wissenschaftler entwickeln neue Technologien für die Milchverarbeitung

Milchverarbeitung: Energie sparen mit Konzentraten Milchpulver ist ein wichtiger Ausgangsstoff für Babynahrung und wird diversen Back- und Süßwaren zugesetzt. Dafür muss die Milch konzentriert und getrocknet werden – Verarbeitungsschritte, die viel Energie kosten. Wissenschaftler der Technischen Universität München (TUM) untersuchen, wie sich Milchkonzentrate energiegünstig herstellen lassen – mit ersten Erfolgen: Mit einer Kombination verschiedener Membrantrennverfahren gelang es, den Energiebedarf bei der Konzentrierung um etwa 20 Prozent zu senken.read more


13.10.2014

Genetic analysis of pathogens and probiotics: Improved barcodes for next generation sequencing

New methods allow to sequence millions of short nucleic acid pieces (DNA or RNA) in a short time with a high capacity. Bacterial genomes or transcriptomes can be analyzed within a few days. For instance, gastrointestinal pathogens or probiotic bacteria can be characterized rapidly. Due to the massive parallel sequencing capacity of modern instruments it is common to analyze several samples in the same experiment, each sample being barcoded with an unique identifier. After sequencing, the read is assigned to the specific sample.read more


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