Isolierung und Charakterisierung von Bakterien aus ...

Allgemeine Diskussion und Ausblick
kultiviert werden. Die Kultivierung von neuen Bakterien-Taxa mit unbekanntem Poten-
tial für die Sekundärmetabolit-Produktion stellt daher ebenso ein wichtiges Feld in der
marinen Wirkstoffforschung dar.
Es zeigt sich immer wieder, dass bei der Suche nach neuen Wirkstoffen die Kultivie-
rung von marinen Bakterien eine nicht-ersetzbare Methode ist, um geeignete Produzen-
ten zu entdecken. Denn nur von kultivierten Bakterien können Aussagen über
Stoffwechselaktivitäten, produzierten Sekundärmetaboliten und deren möglichen öko-
logischen Rollen im Habitat getroffen werden (Abel et al., 2002). Nur so kann das Ver-
ständnis von Interaktionen zwischen verschiedene Organismen erhöht werden. Dieses
Wissen kann dazu genutzt werden, um Signale zur Wirkstoffproduktion besser zu ver-
stehen und diese bei der Induzierung von Wirkstoffen im Labor auch einsetzten zu kön-
nen.
VII.2 Neue Methoden zur Induzierung der Produktion und
Identifizierung von Wirkstoffen
Um aus dem Pool an kultivierten Bakterien geeignete Wirkstoffproduzenten zu selektie-
ren müssen schnelle und effiziente Methoden verwendet werden. Die in dieser Arbeit
verwendeten biologischen Aktivitätstest für die Rohextrakte und ein PCR-basiertes
Screening nach Sekundärmetabolit-Gencluster zeigten dabei gute Resultate.
Viele Substanzen werden im Labor nicht expremiert und liegen auf sogenannten ‘stil-
len’ Genclustern auf dem Genom. Solche Gencluster (wie NRPS und PKS), ob expre-
miert oder nicht, wurden durch die verwendeten Primer im PCR-Screening detektiert
und die entsprechenden Isolate somit als vielversprechende Wirkstoffproduzenten aus-
gewiesen. Die Induzierung dieser ‘stillen’ Gencluster ist daher das Ziel. Um die Expres-
sion von ‘stillen’ Genclustern zu erreichen oder deren Produkte vorherzusagen sind
mehrere Methoden erfolgversprechend. Dazu zählen beispielsweise externe Signale,
Ko-Kultivierung von Mikroorganismen, Epigenetik, Inaktivierung/Aktivierung von
Kaskaden-spezifischen Regulatorgenen und ‘Genome Mining’ (Scherlach and Hert-
weck, 2009). Mit externen Signalen wie eine veränderte Zusammensetzung von Nähr-
stoffen, anderem Wasser, kurzzeitiger UV-Bestrahlung, Zugabe von subinhibitorischen
Konzentrationen von Antibiotika (Goh et al., 2002) und Temperatur können Gencluster
aktiviert werden und damit die Wahrscheinlichkeit für eine Entdeckung von neuen Sub-
stanzen erhöhen. Die Isolierung von Jadomycin B, aus Streptomyces venezuelae
ISP5230 erfolgte durch eine kurzzeitige Erhöhung der Kultivierungstemperatur von
37 °C auf 42 °C, aber auch durch die Zugabe von Ethanol zum Medium. Jadomycin B
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