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Fossile Farbstoffe

Antibiotika für Dinosaurier?

| Autor / Redakteur: Thomas Richter* / Dr. Ilka Ottleben

Fossile Kalkrotalge (Längsschnitt) aus dem Jura mit ungewöhnlicher rosaroter Färbung und isolierter antibiotika-ähnlicher Farbstoff.
Fossile Kalkrotalge (Längsschnitt) aus dem Jura mit ungewöhnlicher rosaroter Färbung und isolierter antibiotika-ähnlicher Farbstoff. (Bild: JACS und Klaus Wolkenstein, Universität Göttingen)

Bei den rätselhaft rosarot gefärbten fossilen Farbstoffen aus der Jura-Zeit handelt es sich um Substanzen, die eine erstaunliche Ähnlichkeit mit einem erst kürzlich entdeckten heutigen Antibiotikum, das auch gegen multiresistente Keime wirkt, aufweisen. Einem Forscherteam ist es mit Hilfe modernster analytischer Methoden gelungen, den atomaren Aufbau der fossilen Farbstoffe im Detail aufzuklären.

Göttingen – Die Untersuchung von rätselhaft rosarot gefärbten Fossilien mutmaßlicher Rotalgen erbrachte eine große Überraschung: Bei den fossilen Farbstoffen aus der Jura-Zeit handelt es sich um Substanzen, die eine erstaunliche Ähnlichkeit mit einem erst kürzlich entdeckten heutigen Antibiotikum aufweisen. Einem Forscherteam der Universität Göttingen, des Max-Planck-Instituts für biophysikalische Chemie Göttingen (MPI-BPC) und der Universität Linz ist es mit Hilfe modernster analytischer Methoden gelungen, den atomaren Aufbau der fossilen Farbstoffe im Detail aufzuklären.

Ähnlichkeit mit Antibiotikum gegen multiresistente Keime

Die Forscher verglichen die Borolithochrome genannten fossilen Substanzen mit heutigen Naturstoffen. Dabei zeigte sich, dass es nur eine einzige bekannte Substanz mit einer vergleichbaren chemischen Struktur gibt: das gegen multiresistente Krankenhauskeime wirksame Antibiotikum Clostrubin. „Die große Ähnlichkeit der fossilen Farbstoffe mit dem heutigen Antibiotikum, das erst im vergangenen Jahr in einem Bakterium entdeckt wurde beweist, dass die fossilen Substanzen nach mehr als 150 Millionen Jahren noch nahezu unverändert erhalten sind und ursprünglich wahrscheinlich auch von einem Bakterium produziert wurden“, sagt Dr. Klaus Wolkenstein vom Geowissenschaftlichen Zentrum der Universität Göttingen.

Baupläne von funktionellen Naturstoffen extrem konserviert

„Die Bestimmung der chemischen Strukturen anhand der winzigen noch erhaltenen Substanzmengen war eine echte Herausforderung“, so Dr. Han Sun vom MPI-BPC. „Dass man bei den Borolithochromen dieselbe von der Aminosäure Isoleucin abgeleitete Konfiguration findet, zeigt ihren biologischen Ursprung“, ergänzt Prof. Dr. Christian Griesinger vom MPI-BPC. Die Ergebnisse bieten einen einzigartigen Einblick in die vorhandene Naturstoffvielfalt in der Urzeit und zeigen, wie wenig sich Baupläne von funktionellen Naturstoffen im Laufe der Evolution verändert haben. „Niemand hätte erwartet, derart perfekt erhaltene Naturstoffe in den fossilen Überresten eines Organismus aus der Jura-Zeit vorzufinden“, so Dr. Wolkenstein.

Originalpublikation: Klaus Wolkenstein, Han Sun, Heinz Falk, Christian Griesinger (2015): Structure and absolute configuration of Jurassic polyketide-derived spiroborate pigments obtained from microgram quantities. Journal of the American Chemical Society. Doi: http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.5b08191.

* T. Richter: Georg-August-Universität Göttingen, 37073 Göttingen

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