Ein Forschungsteam des Leibniz-Instituts f\u00fcr Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie \u2013 Hans Kn\u00f6ll-Institut in Jena (Leibniz-HKI) hat eine neue Methode entwickelt, um komplexe Naturstoffe in Am\u00f6ben zu produzieren. Zu den sogenannten Polyketiden geh\u00f6ren unter anderem verschiedene Antibiotika aber auch Olivetols\u00e4ure, eine Vorstufe des pflanzlichen Wirkstoffs Tetrahydrocannabinol (THC). Die Ergebnisse wurden in Nature Biotechnology ver\u00f6ffentlicht.<\/p>\n\n\n\n
Polyketide sind Naturstoffe mit einer Vielzahl therapeutischer Anwendungsm\u00f6glichkeiten. Unter ihnen sind Nahrungserg\u00e4nzungsmittel, verschiedene Antibiotika wie beispielsweise Erythromycin sowie eine der zentralen Cannabinoidvorstufen: Olivetols\u00e4ure. Sie wird f\u00fcr die Synthese von Tetrahydrocannabinol (THC) ben\u00f6tigt. Der medizinische Einsatz dieser psychoaktiven Substanz wird intensiv erforscht und sie wird bereits angewendet, um unter anderem bei neurologischen Krankheiten und Schmerzen Linderung zu verschaffen.<\/p>\n\n\n\n
THC ist ein nat\u00fcrlicher Inhaltsstoff der Cannabispflanze. \u201eTHC in Reinform aus der F\u00fclle von Stoffen zu isolieren ist aber sehr aufwendig\u201c, sagt Falk Hillmann, Leiter der Nachwuchsgruppe \u201eEvolution mikrobieller Interaktionen\u201c am Leibniz-HKI und einer der Studienleiter. Auch die chemische Synthese von THC sei teuer, die Ausbeute gering. Deswegen erforscht er mit einem Team, wie solche Pflanzenstoffe biotechnologisch effizient hergestellt werden k\u00f6nnen, so Leibniz Gemeinschaft in einer Pressemeldung<\/a>.<\/p>\n\n\n\n \u201eBisher werden daf\u00fcr meist Bakterien wie Escherichia coli oder die Hefe Saccharomyces cerevisiae verwendet, die selbst keine Naturstoffproduzenten sind\u201c, erkl\u00e4rt Vito Valiante, Leiter der kooperierenden Nachwuchsgruppe \u201eBiobricks mikrobieller Naturstoffsynthesen\u201c am Leibniz-HKI. Entsprechend seien sehr viele gentechnische \u00c4nderungen n\u00f6tig, um die Synthese in diesen klassischen Modellorganismen m\u00f6glich zu machen. Das Forschungsteam suchte deswegen nach Alternativen. Ein vielversprechender Kandidat ist die Am\u00f6be Dictyostelium discoideum, die selbst zahlreiche biosynthetische Gene zur Produktion von Naturstoffen wie Polyketiden besitzt. \u201eBei n\u00e4herer Betrachtung der Gene ist uns aufgefallen, dass einige eine hohe \u00c4hnlichkeit zu pflanzlichen Biosynthesegenen aufweisen\u201c, so Erstautorin Christin Reimer, die sich in ihrer Doktorarbeit mit dem Thema besch\u00e4ftigt.<\/p>\n\n\n\n Um zu testen, wie gut sich D. discoideum als biotechnologische Produktionsplattform eignet, lie\u00dfen die Forschenden die Am\u00f6be zun\u00e4chst das Nahrungserg\u00e4nzungsmittel Resveratrol produzieren, ebenfalls ein Polyketid. Anschlie\u00dfend bauten sie das pflanzliche Enzym zur Produktion der THC-Vorstufe Olivetols\u00e4ure in das Genom der Am\u00f6be ein. Allerdings war der Zusatz chemischer Vorstufen n\u00f6tig, um die Synthese zu erm\u00f6glichen.<\/p>\n\n\n\n Um das zu umgehen, machten sich die Forschenden die nat\u00fcrlichen Eigenschaften der Am\u00f6be zunutze und kombinierten das pflanzliche Enzym mit einem Enzym der Am\u00f6be. \u201eDie Am\u00f6be ist in der Lage, direkt vor Ort die ben\u00f6tigte Vorstufe, eine Hexan-Einheit, herzustellen\u201c, erkl\u00e4rt Hillmann. So gelang es dem Forschungsteam schlie\u00dflich, ein funktionales Hybrid-Enzym herzustellen, das ohne weitere Zus\u00e4tze Olivetols\u00e4ure herstellt.<\/p>\n\n\n\n \u201eDurch unsere Forschung haben wir gezeigt, dass die Am\u00f6be Dictyostelium als biotechnologische Produktionsplattform f\u00fcr Polyketid-basierte Naturstoffe genutzt werden kann\u201c, so Reimer. Das Verfahren wurde bereits zum Patent angemeldet und wird laufend weiter verbessert. \u201eUnser n\u00e4chstes Ziel ist es jetzt, die beiden noch fehlenden Enzyme einzuf\u00fcgen, um das Endprodukt THC in den Am\u00f6ben herstellen zu k\u00f6nnen\u201c, so Hillmann.<\/p>\n\n\n\n Auch interessant: <\/strong><\/em>\u201eTequila-Bakterien\u201c, die zur Herstellung von medizinischem Marihuana verwendet werden<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":2084,"featured_media":345234,"template":"","meta":{"_acf_changed":false,"advgb_blocks_editor_width":"","advgb_blocks_columns_visual_guide":""},"categories":[36846],"tags":[131350,92116,131353,56930],"location":[24328],"internal_archives":[],"class_list":["post-345233","selected","type-selected","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","category-gesundheit-de","tag-amoeben-de","tag-antibiotika-de","tag-bundesministerium-fuer-bildung-und-forschung-bmbf-de","tag-leibnitz-institut-de","location-deutschland"],"blocksy_meta":[],"acf":[],"featured_img":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/GkAytqt8-csm_Cannabinoide_aus_Amoben_d08890236e-1.jpg","coauthors":[],"author_meta":{"author_link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/author\/mauro-mereu\/","display_name":"Mauro Mereu"},"relative_dates":{"created":"Posted 4 years ago","modified":"Updated 4 years ago"},"absolute_dates":{"created":"Posted on January 7, 2022","modified":"Updated on January 7, 2022"},"absolute_dates_time":{"created":"Posted on January 7, 2022 11:55 am","modified":"Updated on January 7, 2022 11:55 am"},"featured_img_caption":"\u00a9 Falk Hillman\/ Leibniz-HKI ","tax_additional":{"category":{"linked":["Gesundheit<\/a>"],"unlinked":["Gesundheit<\/span>"],"slug":"category","name":"Categories"},"post_tag":{"linked":["Am\u00f6ben<\/a>","Antibiotika<\/a>","Bundesministerium f\u00fcr Bildung und Forschung (BMBF)<\/a>","Leibnitz-Institut<\/a>"],"unlinked":["Am\u00f6ben<\/span>","Antibiotika<\/span>","Bundesministerium f\u00fcr Bildung und Forschung (BMBF)<\/span>","Leibnitz-Institut<\/span>"],"slug":"post_tag","name":"Tags"},"language":{"linked":["DE<\/a>"],"unlinked":["DE<\/span>"],"slug":"language","name":"Tags"},"post_translations":{"linked":[],"unlinked":[],"slug":"post_translations","name":""},"location":{"linked":["Deutschland<\/a>"],"unlinked":["Deutschland<\/span>"],"slug":"location","name":"Locations"},"internal_archives":{"linked":[],"unlinked":[],"slug":"internal_archives","name":"Internal Archives"}},"series_order":"","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/selected\/345233","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/selected"}],"about":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/types\/selected"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2084"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/media\/345234"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=345233"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=345233"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=345233"},{"taxonomy":"location","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/location?post=345233"},{"taxonomy":"internal_archives","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/internal_archives?post=345233"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}Olivetols\u00e4ure<\/h2>\n\n\n\n