Isolierung und Charakterisierung von Bakterien aus ...

Allgemeine Diskussion und Ausblick
ist ein Inhibitor der Aurora-B Kinase und damit ein vielversprechender Kandidat für die
Krebsbehandlung (Doull et al., 1994).
Sekundärmetabolite sind bei Interaktionen zwischen Spezies unterschiedlicher Mikro-
organismen beteiligt (Pheromone, symbiontische Assoziationen, Predator-Beute Inter-
aktionen). Daher ist es nicht verwunderlich, dass eine Ko-Kultivierung von zwei
Mikroorganismen Auswirkungen auf das Expressionsmuster haben kann. Die Ko-
Kultivierung von Pestalotia sp. (Pilz) mit einem unbekannten, Antibiotika-resistenten,
marinen Bakterium führte zu der Identifizierung der Pestalone. Diese Produktion zeigte
sich nicht, wenn die beiden Mikroorganismen einzeln kultiviert werden. Pestalone wir-
ken gegen Methicillin-resistente Staphylococcus aureus und Vancomycin-resistente
Enterococcus faecium (Cueto et al., 2001). Ein weiterer synergistischer Effekt zeigt sich
bei der Ko-Kultivierung von Pseudomonas aeroginosa (Produzent) und Enterobacter
sp. (Inducer). Wenn diese beiden, aus einer marinen Sedimentprobe isolierten Bakteri-
en, zusammen kultiviert werden wird das blaue Pigment Pyocyanin produziert. Pyocya-
nin ist ein Phenanzin Derivat und im ‘Quorum Sensing’ involviert (Angell et al., 2006).
Mit Hilfe von epigenetischen Methoden, vor allem bei Pilzen wurden ebenfalls neue
Sekundärmetabolite entdeckt. Die Transkription bei Pilzgenen ist häufig durch Histon
Deacetylierung und DNA Methylierung kontrolliert. In Aspergillus nidulans wurde das
Gen hdaA (für die Histon Deacetylase) inaktiviert und damit zwei Sekundärmetabolit-
Gencluster aktiviert (Shwab et al., 2007). Williams et al. (2008) versetzten 12 Pilzkultu-
ren mit unterschiedlichen DNA Methyltransferase und HDAC Inhibitoren in verschie-
denen Dosen. Dadurch zeigten elf der Stämme eine Produktion von neuen Substanzen
(Williams et al., 2008). Diese Methode ist auch für Bakterien vielversprechend, wurde
aber bislang –nach unserem Wissen- nicht veröffentlicht.
Ein anderes Ziel ist die Inaktivierung oder Aktivierung sowie Überexpression von Kas-
kaden-spezifischen Regulatorgenen, die dann in einer Expression eines stillen Genclus-
ters resultieren. Der Vorteil dieser Methode ist, dass nur ein kleines Gen aktiviert oder
in das Genom integriert werden muss. In einem Streptomyces sp. Stamm wurde durch
die Inaktivierung eines Repressorgens einer Polyketidsynthase II zwei neue Angucycli-
ne (UMW 6 und Rabelomycin) erhalten (Metsä-Ketelä et al., 2004).
Eine weitere sehr aussichtsreiche Methode, um die Entdeckung von neuen Substanzen
zu erhöhen, ist das ‘Genome Mining’. Dazu ist es notwendig, das komplette Genom
eines Stammes zu sequenzieren und die darauf befindlichen Gencluster zu annotieren.
Durch die Sequenzierung von Genomen zeigte sich, dass Bakterien durch sogenannte
‘stille’ Gencluster ein weit größeres Potential zur Wirkstoffproduktion haben als bisher
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