WSR058-Die dunkle Seite des Mikrobioms und Cryo-Elektronenmikroskopie - Interview mit Dr. Daniel Roderer

Dr. Daniel Roderer ist Nachwuchsgruppenleiter am Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (leibniz-fmp.de/de). Daniels Gruppe „Structure and mechanism of microbiome-driven diseases“ (leibniz-fmp.de/de/research/research-areas/stru…) verwendet unter anderem Kryoelektronenmikroskopie, um molekulare Prozesse zwischen Bakterien des Darmmikrobioms mit Zellen des Dickdarms aufzuklären, die potenziell Teil eines krankhaften Mechanismus sind.

wirkstoffradio.de/wp-content/uploads/2022/08/R…. Daniel Roderer, Nachwuchsgruppenleiter am Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (2022); Quelle: Wirkstoffradio CC-BY 4.0 (creativecommons.org/licenses/by/4.0)
Im Rahmen einiger schwerer Erkrankungen, wie zum Beispiel Dickdarmkrebs bilden sich Interaktionen von Krebszellen mit Bakterien des Mikrobioms aus, die die Progression dieser Erkrankungen verschlimmern bzw. beschleunigen können. Die Interaktionen zwischen Bakterien und Zellen werden häufig durch Proteinkomplexe an der Berührungsebene zwischen den beiden Organismen gebildet. Für ein tieferes Verständnis der resultierenden Krankheiten ist ein detailliertes Bild der Komplexe notwendig, um Wirkstoff-basierte Therapien entwickeln zu können.

(Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

Was ist das Mikrobiom?

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• de.wikipedia.org/wiki/Mikrobiom – Wikipedia Artikel

• de.wikipedia.org/wiki/Dickdarm – Wikipedia Artikel

• de.wikipedia.org/wiki/Haut – Wikipedia Artikel

• de.wikipedia.org/wiki/Mund – Wikipedia Artikel

• de.wikipedia.org/wiki/Speichel – Wikipedia Artikel

• de.wikipedia.org/wiki/Zahnbelag – Wikipedia Artikel

• de.wikipedia.org/wiki/Magen – Wikipedia Artikel

• Dünndarm (de.wikipedia.org/wiki/D%C3%BCnndarm) – Wikipedia Artikel

• de.wikipedia.org/wiki/Blut – Wikipedia Artikel

• de.wikipedia.org/wiki/Blutvergiftung – Wikipedia Artikel

• flexikon.doccheck.com/de/Stoffwechselprodukt – DocCheck Flexikon

• de.wikipedia.org/wiki/Butyrate – Wikipedia Artikel

• de.wikipedia.org/wiki/Naturfaser#Pflanzenfasern – Wikipedia Artikel

• wissenschaftlicher Artikel (closed access): Gilbert, J., Blaser, M., Caporaso, J. et al. Current understanding of the human microbiome. Nat Med 24, 392–400 (2018). Die Studie befindet sich leider hinter einer Paywall, ist also nur für diejenigen zugänglich, die ein Abo der entsprechenden Fachzeitschrift haben. Daher werden wir nicht direkt auf den Artikel verlinken, sondern stellen euch den „Digital Object Identifier (DOI) (de.wikipedia.org/wiki/Digital_Object_Identifier)“ zur Verfügung: 10.1038/nm.4517

• wissenschaftlicher Artikel (closed access): Sonnenburg, E.D., Sonnenburg, J.L. The ancestral and industrialized gut microbiota and implications for human health. Nat Rev Microbiol 17, 383–390 (2019). Die Studie befindet sich leider hinter einer Paywall, ist also nur für diejenigen zugänglich, die ein Abo der entsprechenden Fachzeitschrift haben. Daher werden wir nicht direkt auf den Artikel verlinken, sondern stellen euch den „Digital Object Identifier (DOI) (de.wikipedia.org/wiki/Digital_Object_Identifier)“ zur Verfügung: 10.1038/s41579-019-0191-8

wirkstoffradio.de/wp-content/uploads/2022/08/W… zwischen Mensch und Mikrobiom im Dickdarm; Quelle: Daniel Roderer, CC-BY 4.0 (creativecommons.org/licenses/by/4.0)
Die dunkle Seite des Mikrobioms

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• Entzündung (de.wikipedia.org/wiki/Entz%C3%BCndung) – Wikipedia Artikel

• de.wikipedia.org/wiki/Tumor – Wikipedia Artikel

• Escherichia coli (EColi) (de.wikipedia.org/wiki/Escherichia_coli) – Wikipedia Artikel

• en.wikipedia.org/wiki/Colibactin – Wikipedia Artikel (englisch)

• Darmkrebs, Kolorektales Karzinom (de.wikipedia.org/wiki/Kolorektales_Karzinom) – Wikipedia Artikel

• Fusobacterium nucleatum (flexikon.doccheck.com/de/Fusobacterium_nucleatum) – DocCheck Flexikon

• Bacteroides fragilis (de.wikipedia.org/wiki/Bacteroides_fragilis) – Wikipedia Artikel

• Enterococcus faecalis (de.wikipedia.org/wiki/Enterococcus_faecalis) – Wikipedia Artikel

• Morbus Crohn (de.wikipedia.org/wiki/Morbus_Crohn) – Wikipedia Artikel

• wissenschaftlicher Artikel (open access): Wirbel, J. et al.: Meta-analysis of fecal metagenomes reveals global microbial signatures that are specific for colorectal cancer. Nat Med. 2019 Apr;25(4):679-689. DOI: 10.1038/s41591-019-0406-6 (doi.org/10.1038%2Fs41591-019-0406-6)

Funktion des Adhäsins

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• Adhäsine (de.wikipedia.org/wiki/Adh%C3%A4sine) – Wikipedia Artikel

• Adhäsion (de.wikipedia.org/wiki/Adh%C3%A4sion) – Wikipedia Artikel

• Natural killer cell (NK-Zelle) (de.wikipedia.org/wiki/NK-Zelle) – Wikipedia Artikel

Exkurs Biofilm

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• de.wikipedia.org/wiki/Biofilm – Wikipedia Artikel

• Extrazelluläre Matrix (de.wikipedia.org/wiki/Extrazellul%C3%A4re_Matrix) – Wikipedia Artikel

• Schleimhaut oder Mukosa (de.wikipedia.org/wiki/Schleimhaut) – Wikipedia Artikel

• de.wikipedia.org/wiki/Toxin – Wikipedia Artikel

Die dunkle Seite des Mikrobioms II

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• Bakterielle Proteinsekretion (de.wikipedia.org/wiki/Bakterielle_Proteinsekre…) – Wikipedia Artikel

• Translokation (Genetik) (de.wikipedia.org/wiki/Translokation_(Genetik)) – Wikipedia Artikel

• Rezeptor (Biochemie) (de.wikipedia.org/wiki/Rezeptor_(Biochemie)) – Wikipedia Artikel

• de.wikipedia.org/wiki/Pore – Wikipedia Artikel

• de.wikipedia.org/wiki/Stuhltransplantation – Wikipedia Artikel

Cryo-EM zur molekularen Analyse des Mikrobioms

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• Kryoelektronenmikroskopie (Cryo-EM) (de.wikipedia.org/wiki/Kryoelektronenmikroskopie) – Wikipedia Artikel

• de.wikipedia.org/wiki/Proteinkomplex – Wikipedia Artikel

• de.wikipedia.org/wiki/Kristallstrukturanalyse – Wikipedia Artikel

• WSR011 Proteinstrukturen aufklären mit der Röntgenkristallographie – Interview mit Dr. Yvette Roske (wirkstoffradio.de/2019/03/10/wsr011-proteinstr…) – Link zur Episode

• de.wikipedia.org/wiki/Tomografie – Wikipedia Artikel

• Ångström (Einheit) (de.wikipedia.org/wiki/%C3%85ngstr%C3%B6m_(Einh…)) – Wikipedia Artikel

wirkstoffradio.de/wp-content/uploads/2022/08/S… Darstellung der Probe auf einem Cryo-EM Probenträger; Quelle: Daniel Roderer, CC-BY 4.0 (creativecommons.org/licenses/by/4.0)
Vorteile der Cryo-EM

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• wissenschaftlicher Artikel (closed access): Kühlbrandt W. The Resolution Revolution. Science 2014;3431443–1444. Die Studie befindet sich leider hinter einer Paywall, ist also nur für diejenigen zugänglich, die ein Abo der entsprechenden Fachzeitschrift haben. Daher werden wir nicht direkt auf den Artikel verlinken, sondern stellen euch den „Digital Object Identifier (DOI) (de.wikipedia.org/wiki/Digital_Object_Identifier)“ zur Verfügung: 10.1126/science.1251652.

• Hier noch ein Link des EMBL (embl.de) zum PDF des Artikels: The Resolution Revolution (embl.de/predoccourse/2014/modules/proteomics/j…)

• Kernspinresonanzspektroskopie (NMR) (de.wikipedia.org/wiki/Kernspinresonanzspektros…) – Wikipedia Artikel

• Atomare Masseneinheit (Dalton Da) (de.wikipedia.org/wiki/Atomare_Masseneinheit) – Wikipedia Artikel

Was wird durch die Cryo-EM detektiert

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• Scanning- (SEM) oder Rasterelektronenmikroskopie (REM) …