Anwendungen von Einzelzellmethoden in der mikrobiellen Naturstoffforschung

Abstract

Die diversen Mikroorganismen, die Naturstoffe produzieren, sind eine wichtige Quelle für neuartige Therapeutika, Arzneimittelkandidaten und wissenschaftliche Hilfsmittel. Der allergrößte Teil der mikrobiellen Vielfalt konnte jedoch nicht axenisch kultiviert werden und gehört komplexen Lebensgemeinschaften an. Während meta′omische Methoden wie Metagenomik, ‐transkriptomik und ‐proteomik kollektive molekulare Merkmale der “mikrobiellen dunklen Materie” identifizieren, kann die Untersuchung einzelner Mikrobiom‐Bakterien eine Herausforderung sein. Um diese Limitierungen zu überwinden, wurden in den letzten eineinhalb Jahrzehnten mehrere Techniken für das Studium einzelner Bakterienzellen entwickelt. Während verschiedene dieser Methoden in der mikrobiellen Ökologie Verbreitung finden, werden sie bisher weniger häufig in der Naturstoffforschung eingesetzt. In diesem Aufsatz stellen wir die verfügbaren und neu aufkommenden Techniken für die gezielte Einzelzellanalyse vor, mit einem besonderen Schwerpunkt auf Anwendungen in der Entdeckung und Untersuchung von Naturstoffen.