Neueste Mikrobiologie-Fortschritte: CRISPR, Metagenomik und mehr

Die Mikrobiologie schreitet schnell voran. Wichtige Grenzgebiete umfassen:

1. CRISPR-Cas-Systeme

Jenseits der Gen-Editierung: CRISPR-basierte Diagnostik (SHERLOCK, DETECTR) für schnelle Pathogenerkennung; antimikrobielle CRISPRs, die resistente Bakterien targeten; Phagen-Engineering.

2. Metagenomik und Metatranskriptomik

Shotgun-Sequenzierung ganzer mikrobieller Gemeinschaften offenbart funktionelles Potenzial und Aktivität. Deckt die unkultivierbare Mehrheit (>99 %) auf. Anwendungen: Darmmikrobiom, Boden, Ozean, Abwasser, bebaute Umwelt.

3. Forschung am menschlichen Mikrobiom

• Darm-Hirn-Achse (Neurotransmitter, Vagusnerv, Immunmodulation).
• Mikrobiom-Therapeutika: FMT (C. diff), definierte Konsortien (SER-109), designierte Probiotika.
• Personalisierte Ernährung und Arzneimittelrespons-Prädiktion.

4. Antimikrobielle Resistenz (AMR)

Genomische Überwachung (WHO GLASS), neue Targets (Teixobactin, Darobactine), Phagentherapie, CRISPR-Antimikrobiaka, Anti-Virulenz-Strategien.

5. Synthetische Biologie

Designierte Mikroben für: Biokraftstoffe, Bioplastik, Arzneimittel (Artemisinin, Insulin), Biosensoren, lebende Therapeutika (Krebs, metabolische Erkrankung).

6. Astrobiologie

Extremophile (Thermophile, Halophile, Radiophile) informieren die Suche nach außerirdischem Leben (Mars, Europa, Enceladus).

7. Mikrobielle Ökologie

Nährstoffkreislauf, Kohlenstoffsequestrierung, Pflanze-Mikrobe-Symbiosen (Stickstofffixierung, Mykorrhiza), Biofilm-Dynamik.

8. Mikrobiologie der bebauten Umwelt

Innenraummikrobiom beeinflusst Asthma, Allergie und Pathogenübertragung. Belüftung, Materialien und Belegung prägen Gemeinschaften.

9. Mikrofluidik und Einzelzellanalyse

Tröpfchenmikrofluidik, NanoString, scRNA-seq von Mikroben → Heterogenität, seltene Taxa, Wirts-Mikrobe-Interaktionen auf Einzelzellauflösung.