Plasmide im menschlichen Darm: Neue Erkenntnisse zur Nutzung als Biomarker

30.04.2024

Die Carl von Ossietzky-Universität Oldenburg veröffentlichte eine Studie, in der ein internationales Forschungsteam über die Entdeckung eines potenziellen Biomarkers aus dem menschlichen Darm berichtet. Dieses Plasmid könnte künftig dazu dienen, fäkale Verunreinigungen aufzuspüren oder entzündliche Darmerkrankungen zu überwachen. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Cell veröffentlicht.

Bild: Ein Forschender kultiviert Bakterien auf einer Agarplatte in einem Labor

Bisher erwies es sich als Herausforderung, Plasmide in einem genetischen Gemisch, dem sogenannten Metagenom, zuverlässig zu erkennen.

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Häufigkeit und Komplexität von PCS

Plasmide, kleine genetische Elemente, die außerhalb von Chromosomen existieren, sind Gegenstand einer neuen Studie. Ein Team um Prof. A. Murat Eren von der Carl von Ossietzky-Universität Oldenburg hat herausgefunden, dass ein bestimmtes Plasmid zu den häufigsten genetischen Elementen im menschlichen Darm gehört. Mit einer Prävalenz von über 90 Prozent bei Menschen in Industrienationen könnte es als Biomarker für verschiedene Anwendungen genutzt werden, darunter die Identifizierung von fäkalen Verunreinigungen oder die Überwachung entzündlicher Darmerkrankungen.

Bedeutung und Funktion von Plasmiden

Plasmide sind kleine DNA-Abschnitte außerhalb von Chromosomen, die häufig in Bakterienzellen vorkommen. Sie spielen eine Rolle bei der Übertragung von Genen zwischen verschiedenen Bakterienarten und können auch dazu beitragen, dass Bakterien resistenter gegen Antibiotika werden. Einige Plasmide haben keine bekannte nützliche Funktion für ihren Wirt und werden als "kryptische Plasmide" bezeichnet.

Neue Methoden zur Identifizierung von Plasmiden

Die Identifizierung von Plasmiden war bisher eine Herausforderung. Durch den Einsatz von maschinellem Lernen konnte das Forschungsteam jedoch neue Wege finden, um Plasmide in Umweltproben zu erkennen. Sie identifizierten über 68.000 Plasmide in der menschlichen Darmflora, wobei ein bestimmtes Plasmid namens pBI143 besonders häufig auftrat.

Anwendungsmöglichkeiten als Biomarker

Das Plasmid pBI143 könnte potenziell als Biomarker für fäkale Verunreinigungen dienen und somit zur Überwachung der Wasserqualität eingesetzt werden. Zudem könnte es Hinweise auf entzündliche Darmerkrankungen liefern und eine nicht-invasive Überwachung des Krankheitsverlaufs ermöglichen.

Weitere Forschung und Entwicklung

Das Forschungsteam arbeitet weiter daran, Plasmide in verschiedenen Umgebungen zu untersuchen und ihre Funktionen besser zu verstehen. Ihr Ziel ist es, neue biotechnologische Anwendungen zu entwickeln und zur Lösung aktueller Probleme beizutragen.

MEDICA.de; Quelle: Carl von Ossietzky-Universität Oldenburg

Mehr über die Carl von Ossietzky-Universität Oldenburg unter: www.uol.de