Das Immunsystem der Vertebraten musste sich während der Evolution stetig verbessern, um sich ebenfalls stetig verändernde invasive Pathogene wie Bakterien, Viren und Parasiten als „Fremdkörper“ zu erkennen. Diese Aufgabe erfüllen Rezeptorgruppen, die sowohl membrangebunden in der Plasmamembran und im Endosom, als auch (frei) im Zytoplasma lokalisiert sind. Eine dieser Rezeptorgruppen sind die Toll-like Rezeptoren (TLR), die z. B. in der Erkennung von Gram-negativen Bakterien eine wichtige Rolle spielen. TLR2 und -4 gelten als Mediatoren der Gram-negativ induzierten Sepsispathologie. Sensoren Gram-positiver Bakterien neben TLR2 waren unbekannt. Untersuchungen von Myd88-/- und Unc93B1 defekten primären Mausmakrophagen implizierten neben fehlenden knock-out-Phänotypen für IL-1 Typ Zytokine die Involvierung eines endosomalen TLRs in die Erkennung des Gram-positiven Bakteriums Staphylococcus aureus. Im ersten Teil meiner Arbeit wurde TLR13, für den kein Ligand beschrieben war, als Rezeptor für ein spezifisches Segment Gram-positiv bakterieller 23S rRNA identifiziert. Durch Überexpression in HEK293 Zellen, Inaktivierung per Punktmutation, knock-down per siRNA Transfektion und knock-out, wurde die TLR13 Abhängigkeit der Erkennung des 23S rRNA Segments von S. aureus bestätigt. Zur Einengung der Liganden untersuchten wir drei hochkonservierte Strukturen mit bekannten Methylierungsmotiven, namentlich SaI, SaII und SaIII, auf ihr TLR13 Aktivierungspotential hin. Lediglich SaIII, das von Bakterien am zum Adenosin 2058 homologen Adenosin methyliert werden kann, induzierte die Expression proinflammatorischer Zytokine. SaIII wurde auf 19 Nukleotide und dann auf die Konsensussequenz GACGGAAAGACC eingeengt. Lokalisiert nahe dem katalytischen Zentrum des Ribosomen wird es durch MLS-Antibiotika gebunden, was die Proteinbiosynthese blockiert. Durch Überexpressionen von Methyltransferasen (ermC und ermB) in Escherichia coli verlor die jeweilige 23S rRNA ihr TLR13-stimu-latives Potential. Zusammengefasst implizierten meine Daten TLR13 als Rezeptor für eine spezifische Sequenz innerhalb der bakteriellen 23S rRNA, deren Methylierung oder Mutation die Bindung an MLS-Antibiotika und TLR13 verhindert. Im zweiten Projekt befasste ich mich mit der Frage, welche/r Rezeptor/en im Menschen, der lediglich TLR1-10 exprimiert, die Rolle von TLR13 als Sensor der 23S rRNA „übernommen“ hat/haben. Mononukleare Zellen (PBMC) induzierten nach Konfrontation mit Sa19 und mit der am A2058 Analogon (A7) methylierten Variante Sa19m proinflammatorische Zytokine. Auf der Suche nach einer responsiven Zelllinie identifizierte ich mit PMA 3 Tage differenzierte (3ddi) THP-1 Zellen als reaktiv im Gegensatz zu un- und 8 Tage differenzierten Zellen gegenüber Sa19. Parallel wurde ein Sa19-ähnliches Segment der mitochondriellen 16S rRNA identifiziert, namentlich BtmtD3_4, das ebenfalls stimulatorisch in Mensch-spezifischer Weise ist. Unsere Untersuchung der mRNA Expression von den dreierlei unterschiedlich differenzierten THP-1 Zellen implizierte TLR8 als möglichen Kandidaten, was durch siRNA vermittelten knock-down und die Überexpression in HEK293- und RAW246.7 Zellen erhärtet wurde. Weitere Untersuchungen von 3ddi Unc93b1-/-- sowie Tlr8-/- THP-1 Zellen unterstützten diese Daten. In THP-1 Zellen und PBMC induzierten die Total-RNA und die bakteriell- und ribosomalen 23S, 16S und 5S rRNA Fraktionen ebenfalls TLR8 abhängig proinflammatorische Zytokine. Durch die Applikation von T2.5, eines TLR2 spezifischen monoklonalem Antikörper, wurde die Responsivität von 3ddi Tlr8-/- THP-1- und Unc93b1-/- Zellen auf hitzeinaktivierten S. aureus und E. coli signifikant oder gar vollständig inhibiert. In PBMC die mit lebenden Bakterien infiziert wurden führte die Koapplikation von T2.5 und dem endosomalen Inhibitor Chloroquin zu einer ebenfalls weitgehenden Blockade der Zytokininduktion. Die erhobenen Daten schlagen die Blockade von TLR8 und -2 neben Antibiotikatherapie als therapeutischen Eingriff in den Frühphasen bakterieller Infektionen vor. Die RIG-I-like Helikasen (RLHs) sind neben TLR eine weitere Familie von Muster-erkennungsrezeptoren (PRR). Zu den im Zytoplasma lokalisierten Rezeptoren gehört RIG-I, der als viraler RNA Rezeptor fungiert. Untersuchungen von Mitgliedern unterschiedlicher Rezeptorfamilien auf ihre Responsivität nach Konfrontation mit Bakterien identifizierten RIG-I als Sensor für Gram-negative Bakterien. Die Konfrontation von RIG-I-überexprimierenden HEK293 Zellen identifizierte die tRNA als stimulative RNA Fraktion. Die Responsivität von Unc93B1 defekten Mausmakrophagen implizierte eine TLR3, -7, -8, -9, -11, -12, und -13 unabhängige Aktivie-rung. Die punktuelle 5`-Hydrolyse der Total- und tRNA von Gram-negativen Bakterien inhibierte deren stimulatorisches Potential und implizierte eine am 5`-Ter-minus pyro- oder triphosphorylierte RNA als aktivierende Struktur. Diese Ergebnisse beschreiben RIG-I auch als Sensor für Gram-negativ triphosphorylierte tRNA und nicht lediglich von viraler RNA.