Going-Viral 2022 – Schüler auf der Jagd nach neuen Phagen
Im Rahmen des von der DFG geförderten SPP 2330 Schwerpunktprogramms, bei dem Wissenschaftler neue Konzepte der Virus-Wirt Interaktion untersuchen, konnten Schüler von der Gesamtschule Niederzier-Merzenich einen Einblick in die moderne Phagenforschung erhalten. Ziel des Kurses war es, neue Phagen aus selbst gesammelten Bodenproben zu isolieren. Phagen sind Viren, die Bakterien befallen und sind zahlenmäßig den Bakterien sogar weit überlegen. Phagen haben einen großen Einfluss auf mikrobielle Gemeinschaften und ein hohes Potential für Anwendungen in der Medizin und Biotechnologie. Prof. Dr. Julia Frunzke von der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf und ihr Team untersuchen hierbei die Interaktion zwischen Phagen und Wirten, um die virale Vielfalt für antimikrobielle Mittel der nächsten Generation nutzbar zu machen.
Die Schüler fokussierten sich auf die Isolierung von Phagen, die Streptomyceten oder Krankheitserreger von Pflanzen befallen. Das Bodenbakterium Streptomyces ist für die Medizin von enormer Bedeutung. Aus Streptomyceten stammen ca. 70% der Arzneimittel bakteriellen Ursprungs. Darunter nicht nur Antibiotika, sondern auch Antimycotica, antivirale Substanzen, Cytostatika zur Tumorbehandlung und Medikamente gegen Bluthochdruck. Erst vor kurzem konnte gezeigt werden, dass einige dieser Moleküle von ihren Produzenten als Schutz gegen die Phagen fungieren können. Daher ist die Isolation neuer Phagen von enormer Bedeutung und bietet ein hohes Potential für die Entwicklung neuer Medikamente.
Phagen sind nicht nur im Bereich der Medizin, sondern auch im Bereich der Ökologie wieder in den Fokus der Wissenschaft gerückt. Da wir mit einer wachsenden Weltbevölkerung auf eine ausreichende Nahrungsmittelproduktion angewiesen sind, stellen pflanzenpathogene Bakterien eine große Bedrohung dar. Mit einem neuartigen nachhaltigen Ansatz versucht man zukünftig Bakteriophagen gegen pflanzenpathogene Bakterien einsetzen. Hierzu müssen ebenfalls geeignete neue Phagen aus der Natur isoliert werden.
Zum Auftakt der Veranstaltung gaben Prof. Dr. Julia Frunzke und ihr Team eine Einführung in das Forschungsfeld. Anschließend gingen die Schüler auf Phagenjagd und sammelten Bodenproben, aus denen dann im Labor erfolgreich Phagen isoliert werden konnten. Dabei konnten die Schüler auch in Zusammenarbeit mit dem JuLab des Forschungszentrums Jülich grundlegende mikrobiologische Methoden erlernen und einen Einblick in den Forscheralltag erhalten. Die Forschungsergebnisse wurden dann vor über 100 Schülern aus der Umgebung Jülich, Aachen und Köln auf dem Helmholtz-Schülerkongress im Forschungszentrum Jülich vorgestellt.