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Genomforschung:
Mariner Überlebenskünstler
sequenziert
Forschern ist es gekungen,
das Erbgut eines Meeresbakteriums zu entschlüsseln, das sich
als marines Multitalent entpuppte.
(jkm) - Wenn sie etwas über
die Lebensweise einer Art erfahren wollen, legen sich Zoologen
mit Fernglas und Kamera auf die Lauer. Mikrobiologen müssen
zu anderen Mitteln greifen. Deutschen Forschern gelang es nun,
das Erbgut des Meeresbakteriums Pirellula zu entschlüsseln.
Die Gensequenz gestattet faszinierende Einblicke in das Leben
eines marinen Multitalents.
© Universität Kiel/Schlesner
Ein Meister
der Anpassung: Das Meeresbakterium Pirellula aus der Ostsee
mit seinen charakteristischen Anheftungsfäden, aufgenommen
unter dem Elektronenmikroskop.
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Dass Pirellula ("kleine Birne")
in den oberen, sauerstoffreichen Wasserschichten der Ostsee lebt
und Appetit auf große Zuckermoleküle hat, war bereits
bekannt. Mit rund 7,1 Millionen Basenpaaren besitzt die Mikrobe
das größte bislang sequenzierte Bakterienchromosom
überhaupt, berichten die Forscher um Frank Oliver Glöckner
vom Bremer Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie in
den "Proceedings of the National Academy of Sciences".
In dem geräumigen Genom ist reichlich Platz für spezielle
Anpassungen.
Offenbar schützt sich die
Mikrobe nahe der Wasseroberfläche mit einer Art Sonnencreme
vor der UV-Strahlung, zeigte die Genomanalyse. Pirellula besitzt
nämlich eine Reihe von Genen, die zur Herstellung eines Sonnenschutzfaktors
dienen. Auch mit exotischen Nahrungsquellen kommt sie zurecht:
Hunderte von Genen codieren für Enzyme, mit denen sich mit
Sulfatgruppen versehene Kohlenhydrate zerlegen lassen. Und damit
dem Bakterium auch bei niedrigen Nitratkonzentrationen im Wasser
nicht der Stickstoff ausgeht, besitzt es ein spezielles Transportprotein
in seiner Außenhülle.
Mit einer Art Spezialkleber kann
sich Pirellula an abgestorbenes organisches Material heften und
darauf huckepack in die Tiefe "reiten" - das Vehikel
dient dabei gleichzeitig als Reiseproviant. Wird am Meeresboden
der Sauerstoff knapp, kann die Mikrobe dank spezieller Gene dennoch
atmen. Und ist überhaupt kein Sauerstoff mehr vorhanden,
schaltet sie zur Energiegewinnung auf eine Art Milchsäuregärung
um. Geht schließlich die Nahrung zur Neige, schnürt
das Bakterium - ähnlich wie die Bier- und Bäckerhefe
- kleine Knospen ab, die letztlich als begeißelte Schwärmer
wieder zur Wasseroberfläche schwimmen.
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