Durch den DNA-Austausch können ganze Populationen von Krankheitserregern binnen kürzester Zeit Antibiotikaresistenzen ausbilden. Die Erkenntnisse zu Aufbau, Arbeitsweise und Eigenschaften des Enzyms wurden soeben im Fachmagazin Cell publiziert.
„Darum breiten sich Antibiotikaresistenzen so schnell aus“
Dass Bakterien grundsätzlich Erbinformationen austauschen können, ist bereits seit den 1950er-Jahren bekannt. „Trotz intensiver Forschung ist es uns erst jetzt gelungen, die Struktur des dafür verantwortlichen Schlüsselenzyms zu bestimmen“, unterstreicht Zechner die Bedeutung der bahnbrechenden Entdeckung. Dadurch können erstmals entscheidende Vorgänge während der Weitergabe von DNA erklärt werden. Das liefert völlig neue Anhaltspunkte, um die Relaxase auszuschalten und damit die Verbreitung von Antibiotikaresistenzen einzudämmen. „Unsere Erkenntnisse könnten dazu beitragen, neue Wirkstoffe zu entwickeln, die den Austausch von Genen zwischen Bakterien unterbinden. Bisherige Versuche waren unter anderem deswegen nur mäßig erfolgreich, weil wir kein detailliertes Bild des Enzyms hatten“, schildert die Molekularbiologin.
Die Relaxase wählt gezielt Erbinformationen aus, durchtrennt die beiden DNA-Stränge und transportiert einen davon durch einen Tunnel in das Nachbarbakterium. Der jeweils fehlende Strang wird in kürzester Zeit wieder nachgebildet. Die so übertragene Immunität gegen bestimmte Medikamente kann nun von beiden Bakterien wiederum weitergegeben werden. „Binnen Minuten werden große Mengen an DNA übertragen. Das erklärt, warum sich Antibiotikaresistenzen derart rasant ausbreiten“, schildert Zechner.
Quelle: idw