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Weniger ist mehr – Neue Erkenntnisse zum Bearbeiten von Bakterien mit CRISPR
Die durch die „Genschere“ CRISPR gesteuerte Genombearbeitung in Bakterien profitiert von einer systematischen Reduzierung der DNA-Zielaktivität. Weniger Zellen sterben dabei ab, und die Erbgutveränderung kann präzisiert werden. Dies zeigt eine Studie des Helmholtz-Instituts Würzburg (HIRI) in Zusammenarbeit mit dem Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig. Die Ergebnisse wurden heute im Fachmagazin Nature Communications veröffentlicht. Die Fähigkeit, Bakterien genetisch zu verändern, ist der Schlüssel zur Erforschung der mikrobiellen Welt. Genom-Editierung – also das Bearbeiten des Erbguts wie beispielsweise DNA – ist unverzichtbar, um neue Antibiotika entwickeln und Bakterien als Miniaturfabriken für die nachhaltige Produktion von Chemikalien, Materialien und Therapeutika nutzen zu können. Werkzeuge, die auf der Genschere CRISPR basieren, haben sich…
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Mit TIGER Krankheitsverläufe und Zellprozesse analysieren: in vivo und nicht-invasiv
Wird es künftig möglich sein, ein auf programmierten Ribonukleinsäuren basierendes Diagnostikum einzunehmen, um beispielsweise den Zustand der Darmgesundheit anhand einzelner Zellen zu analysieren? Forschende des Helmholtz-Instituts für RNA-basierte Infektionsforschung (HIRI) und der Julius-Maximilians-Universität (JMU) in Würzburg haben dazu eine neue Technologie namens TIGER entwickelt. Sie ermöglicht es, komplexe Prozesse in einzelnen Zellen in vivo zu entschlüsseln, indem sie vergangene RNA-Transkripte aufzeichnet. Die Erkenntnisse wurden am 5. Januar 2023 im Fachmagazin Nature Biotechnology veröffentlicht. Bakterielle und virale Infektionen können schwere akute Beschwerden hervorrufen. Sie können aber auch verheerende langfristige Folgen haben, zum Beispiel eine Krebserkrankung auslösen. Forschende suchen deswegen nach neuen Technologien und Ansätzen, um Krankheitsverläufe besser zu verstehen und die…
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Forschende aus Würzburg und den USA entdecken neue Art der CRISPR-Genschere
Es ist eine unerwartete Entdeckung, die Wissenschaftler:innen des Helmholtz-Instituts Würzburg in Kooperation mit Benson Hill, Inc. (Missouri) und der Utah State University in den USA gemacht haben: Sie haben eine Nuklease, genannt Cas12a2, gefunden, die eine gänzlich neue Art der CRISPR-Immunabwehr darstellt. Im Gegensatz zu jeder anderen bisher bekannten Nuklease des CRISPR-Cas-Immunsystems, geläufig als Ursprung der „Genschere“, zerstört Cas12a2 die DNA, um eine infizierte Zelle abzuschalten. Die Erkenntnisse könnten neue CRISPR-Technologien unter anderem für die molekularbiologische Diagnostik hervorbringen und wurden heute in dem Fachmagazin Nature veröffentlicht. Wie der Mensch können auch Bakterien und Archaeen von Viren befallen werden. Gegen die Erreger haben diese Mikroorganismen eigene Immunabwehrstrategien entwickelt. Bakterielle Abwehrsysteme wie…
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Christian Scherf wird neuer Administrativer Geschäftsführer des HZI
Der Jurist Christian Scherf startet zum 1. Januar 2023 als Administrativer Geschäftsführer am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig. Der bisherige Kanzler der Beruflichen Hochschule Hamburg tritt damit die Nachfolge von Silke Tannapfel an, die das HZI Ende 2021 verließ und an das Hessische Ministerium für Wissenschaft und Kunst wechselte. Die Position der Administrativen Geschäftsführerin übernahm bis zum 31.12.2022 kommissarisch Elisabeth Gerndt, Prokuristin und Leiterin der Abteilung Finanzen und Controlling. „Wir heißen Christian Scherf am HZI sehr herzlich willkommen. Ich habe ihn als hocherfahrenen Wissenschaftsmanager stets geschätzt und freue mich deshalb sehr, dass wir ihn nun für diese wichtige Position gewinnen konnten“, sagt Prof. Dirk Heinz, Wissenschaftlicher Geschäftsführer des HZI.…
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Welche Rolle spielen Schulen in der Pandemie?
Während der Corona-Pandemie fielen in Gesundheitsämtern und Schulbehörden Unmengen an Daten an, die wichtige Erkenntnisse über Ansteckungs- und Übertragungsrisiken im schulischen Kontext, Wirksamkeit von Maßnahmen und den Beitrag von Schulen am allgemeinen Infektionsgeschehen liefern konnten. Unter Federführung des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) wurde in Zusammenarbeit mit der Universität Köln nun eine Studie veröffentlicht, in der die Forschenden deutschlandweit zusammengetragene Daten etwa mithilfe infektionsdynamischer Modellierung analysierten. Die Studie ist Teil des Projekts COVID-SCHULEN, das durch die KMK gefördert wurde. Die Ergebnisse wurden 2021 in vorläufiger Form für den Abschlussbericht des COVID-SCHULEN-Projekts zur Verfügung gestellt, als Preprint veröffentlicht und sind jetzt in der aktuellen Ausgabe des Fachjournals PLOS Medicine nach Peer Review…
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Aufbau des Zellskeletts: Molekulare Wirkmechanismen zentraler Signalgeber aufgeklärt
Salmonellen, Shigellen, Listerien und viele weitere Krankheitserreger machen sich das Proteinskelett unserer Körperzellen zunutze, um die Zellen zu infizieren und sich weiterzuverbreiten. Wie wird der Aufbau des Zellskeletts genau gesteuert? Die Antwort auf diese Frage liefert neue Möglichkeiten im Kampf gegen Erreger von Infektionskrankheiten. Ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung von HZI-Wissenschaftler:innen hat die molekularen Mechanismen eines für den Aufbau des Zytoskeletts zentralen Signalmoleküls aufgeklärt. Die aktuelle Studie ist im Fachmagazin Science Advances erschienen. Im Inneren unserer Körperzellen befindet sich ein weit verzweigtes Gerüst, das sogenannte Zytoskelett. Es stabilisiert die Zelle mechanisch und ist auch maßgeblich an ihrer Bewegung beteiligt, etwa während der Embryonalentwicklung oder wenn Immunzellen ausschwärmen, um Krankheitserreger unschädlich…
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Protein in Schwarzarbeit macht Krankenhauskeim erst gefährlich
Das Bakterium Pseudomonas aeruginosa ist ein weit verbreiteter gefährlicher Krankenhauskeim. Er befällt Atemwege und Lunge und ist von Natur aus gegen zahlreiche Antibiotika resistent. Um künftig besser gegen ihn vorgehen zu können, wird zum Beispiel nach sogenannten Pathoblockern gesucht. Dabei steht nicht wie bei einer antibiotischen Behandlung das Abtöten des Erregers im Fokus, sondern das gezielte Ausschalten oder Abschwächen seiner krankmachenden Wirkung. Bei einer Infektion mit Pseudomonas aeruginosa ist es unter anderem das blaugrünliche Stoffwechselprodukt Pyocyanin, das zur Entstehung entzündlicher Prozesse beiträgt und gewebeschädigend wirkt. Könnte man seine Herstellung mittels eines Pathoblockers verhindern, wäre eine Infektion weniger schwerwiegend. Doch dafür müssen zunächst die genauen molekularen Mechanismen verstanden werden, die innerhalb…
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Grundstein für das Zentrum für Individualisierte Infektionsmedizin (CiiM) gelegt
In Hannover entsteht ein eigenes Gebäude für das Zentrum für Individualisierte Infektionsmedizin (Centre for Individualised Infection Medicine, CiiM), eine gemeinsame Initiative des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) und der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH). Für den Neubau mit 2100 Quadratmeter Nutzfläche wurde heute im Beisein von zahlreichen Gästen aus Politik und Wissenschaft der Grundstein gelegt. Das CiiM, das 2015 zunächst als virtuelles Zentrum gegründet wurde, stellt sich drängenden Herausforderungen in der Infektionsmedizin mit dem Ziel einer individuellen Prognose und Diagnose von Infektionskrankheiten und einer abgeleiteten optimierten und maßgeschneiderten Prävention und personalisierten Therapie zum Wohle des einzelnen Patienten. Die Baukosten werden vom Bund, dem Land Niedersachsen, der Helmholtz-Gemeinschaft und dem HZI getragen. „Die…
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Bundesforschungsministerin informiert sich über die aktuelle Infektionsforschung des HZI und DZIF
Im Rahmen ihrer Herbsttour besuchte die Bundesministerin für Bildung und Forschung, Bettina Stark-Watzinger, heute das Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) und das Deutsche Zentrum für Infektionsforschung (DZIF), das mit seiner Geschäftsstelle ebenfalls auf dem Science Campus Braunschweig-Süd vertreten ist. Dabei informierte sich Stark-Watzinger über das am HZI entwickelte Epidemiemanagement-System SORMAS sowie über die Suche und Weiterentwicklung neuer antimikrobieller Wirkstoffe. „Die Corona-Pandemie hat uns vor Augen geführt, wie wichtig Infektionsforschung ist. Das Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung und das Deutsche Zentrum für Infektionsforschung leisten hier einen herausragenden Beitrag. Das gilt gerade auch mit Blick auf die aktive Rolle in der Politikberatung und der Wissenschaftskommunikation. Das HZI nimmt sich zudem weiteren Herausforderungen wie multiresistenten Bakterien…
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LOKI – Lokales Frühwarnsystem zur Kontrolle von Infektionsausbrüchen
Unter Federführung des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) und gemeinsam mit der Akademie für Öffentliches Gesundheitswesen, dem CISPA Helmholtz-Zentrum für Informationssicherheit, dem Forschungszentrum Jülich (FZJ), dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) sowie dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) ist am 1. Juli 2022 das Pilotprojekt LOKI an den Start gegangen. Das Ziel: Gesundheitsämtern künftig ein lokales Frühwarnsystem für epidemiologisch relevante Infektionsausbrüche zur Verfügung zu stellen – maßgeschneidert und praxistauglich. „Taucht ein gefährlicher Krankheitserreger mit epidemischem oder gar pandemischem Potenzial auf, ist das Wichtigste, möglichst schnell zu reagieren“, sagt Prof. Michael Meyer-Hermann, Leiter der Abteilung System-Immunologie am HZI. „Mit LOKI entwickeln wir eine Frühwarn-Software, die Gesundheitsämter künftig dabei unterstützen soll, lokale…
