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Sphingolipids, including ceramides, are a diverse group of structurally related lipids composed of a sphingoid base backbone coupled to a fatty acid side chain and modified terminal hydroxyl group. Recently, it has been shown that sphingolipids show antimicrobial activity against a broad range of pathogenic microorganisms. The antimicrobial mechanism, however, remains so far elusive. Here, we introduce 'click-AT-CLEM', a labeling technique for correlated light and electron microscopy (CLEM) based on the super-resolution array tomography (srAT) approach and bio-orthogonal click chemistry for imaging of azido-tagged sphingolipids to directly visualize their interaction with the model Gram-negative bacterium Neisseria meningitidis at subcellular level. We observed ultrastructural damage of bacteria and disruption of the bacterial outer membrane induced by two azido-modified sphingolipids by scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. Click-AT-CLEM imaging and mass spectrometry clearly revealed efficient incorporation of azido-tagged sphingolipids into the outer membrane of Gram-negative bacteria as underlying cause of their antimicrobial activity.
Im Freistaat Bayern wird intensiv diskutiert, wie die nach wie vor hohe Freiflächeninanspruchnahme für Siedlungs- und Verkehrszwecke reduziert werden kann. Wissenschaftliche Grundlage für Steuerungsansätze in der Stadt- und Regionalentwicklung sollte ein verbessertes staatliches Flächenmonitoring sein, welches über die amtliche Statistik und deren Hauptindikator "Siedlungs- und Verkehrsfläche" hinaus auch die qualitative Dimension der Flächeninanspruchnahme einbezieht. Dafür stellt dieser Beitrag methodische Erweiterungsansätze für das Flächenmonitoring vor, welche kleinräumige Analysen der Zersiedelung, Freiraumstruktur, Flächenversiegelung und Ökosystemleistungen am Beispiel des Landkreises Rhön-Grabfeld aufzeigen. Diese werden im Kontext der Debatte zu Ursachen und Steuerung der Freiflächeninanspruchnahme sowie zu aktuellen Anforderungen an das Flächenmonitoring diskutiert. Betont wird deren Bedeutung für das Monitoring rechtlicher Vorgaben und politischer Ziele zur nachhaltigen Flächennutzung.