Antibiotics

Antibiotika, kurz AB, sind Substanzen, die einen hemmenden Einfluss auf den Stoffwechsel von Mikroorganismen haben und so deren Vermehrung oder Weiterleben unterbinden

(nicht schädlich für Mensch oder Tier)

Cross-Streak-Methode:

• langen Strich mit dem gefragten Stamm längs durch die Mitte der Agar-Platte ziehen

• Kolonien links und rechts platzieren und schauen wie dicht sie an den evtl Antibiotika stamm ran wachsen

Diffusionsassay:

• kleine Papieplättchen mit bestimmten Substanzen auf Agar-Platte legen

• schauen wie der Bakterienrasen drum herum sich verhält

Wirkungsweise:

• bakteriostatisch: Inhibieren Bakterienwachstum

  • z.B. Tetracycline

• bakteriocidal: töten Organismen

  • z.B. aminoglycoside

Spektrum:

• broad spectrum

  • z.b. Tetracycline

• narrow spectrum

  • z.B. Vancomycin

Selektivität:

• Zellwandsynthese

• Proteinsynthese

• RNA-elongation

• DNA-gyrase

• Lipid-Synthese

• DNA-directed RNA-Polymerases

Chemischer Aufbau:

• ß-lactam Antibiotika

• Quinolones

• Aminoglykoside

• Tetracycline

• Macrolide antibiotics

• Glycopeptide antibiotics

• core besteht aus einem ß-Lactam-Ring

• drumrum verschiedene Seitengruppen mit unterschiedlichen Eigenschaften (Löslichkeit, Aktivität,Aufnahme-Effizienz)

Beispiele:

• Penicilin

• Oxacilin

• Ampiciliin

—> binden an transpeptidase, was zu einem Stopp der Peptidoglykan-Synthese führt

—> die Peptidoglykan-Synthese ist nur bei wachsenden Zellen aktiv, wo dann die Zellwand instabil und die Zelle platzt

Vancomycin bindet an das Carboxy-terminale Acyl-D-Alanyl-D-Alanin (D-AlaD-Ala) des Pentapeptids und verhindert die Wirkung der Transpeptidase

• passieren die äußere Membran von gramnegativen Bakterien durch die Porine OmpF und Omp

• Tetracycline sind bakteriostatisch und wirken durch Bindung an und Verzerrung der ribosomalen tRNA-Akzeptor-A-Stelle (Aminoacyl-Stelle), die ankommende geladene tRNA-Moleküle aufnimmt

• breitband

• Während des vegetativen Wachstums, wird die Expression von adpA blockiert durch das A-Faktor-Rezeptorprotein ArpA, das als Repressor wirkt.

• Die Akkumulation von A-Faktor führt zur Derepression der adpA-Expression und der anschließenden Aktivierung des AdpA-Regulons.

• zu den direkten Zielen von AdpA gehören Gene, die für Schlüsselproteine der morphologischen Differenzierung kodieren und strR, das für den pfadspezifischen Aktivator der biosynthetischen Streptomycin Gencluster

AdpA bindet an den Promotor stromaufwärts des Gens, das für das Streptomycin-Regulationsprotein StrR kodiert, und aktiviert es. StrR vermittelt dann die transkriptionelle Hochregulierung der übrigen Gene für die Streptomycin-Biosynthese

Gene.

Aminoglykoside sind bactericidal

• binden 16S rRNA an der ribosomalen tRNA-Akzeptor-A-Stelle (Aminoacyl-Stelle) und verursachen ein Translationsfehllesen der mRNA

• falsches Protein wird gemacht

• Makrolide, (z.B. Erythromycin), binden an die 23S rRNA der 50S ribosomalen Untereinheit, wodurch der Peptidaustrittskanal blockiert wird und die Dissoziation der Peptidyl-tRNA vom Ribosom während des Translokationsprozesses (bakteriostatische Wirkung) stimuliert wird

—> Inhibert Proteinbiosynthese

—> Bindung an das katalytische Zentrum der 50S-Unterheinheit der bakteriellen Ribosomen wird die Verlängerung der Peptidkette blockiert

—> inhibiert Peptidyl Transferase Aktivität

Chinolone hemmen die DNA-Synthese, indem sie auf zwei wichtige Typ-II-Topoisomerasen, die DNA-Gyrase und die Topoisomerase IV, wirken

—> Spiralisierung der DNA wird verhidnert —> kann nicht mehr korrekt abgelesen und repliziert werden