Bärtierchen: Proteine gegen lebensfeindliche Bedingungen

Bärtierchen überstehen Trockenheit, Strahlung, Hitze und extreme Kälte. Spezielle Hitzeschock-Proteine helfen ihnen dabei.

(jkm) - Die in Wasser lebenden Bärtierchen werden kaum anderthalb Millimeter lang. Im Überleben sind die Winzlinge aber ganz groß: Sie überstehen Trockenheit, Strahlung, Hitze und extreme Kälte, indem sie ihren Stoffwechsel ruhen lassen und eine Tönnchenform annehmen. In dieser Phase kommen spezielle Hitzeschock-Proteine zum Einsatz, entdeckten Forscher der Universität Tübingen.

Bärtierchen sind nahezu überall präsent. Sie leben in der Tiefsee ebenso wie im Himalaya oder in Sanddünen. Wird in ihrer Umgebung das Wasser knapp, kugeln sie sich in einer Zyste zusammen. In diesem Zustand überstehen sie hochenergetische Strahlung, organische Lösungsmittel, kurzzeitig hohe Temperaturen und für lange Kälte bis minus 270 Grad Celsius, nahe am absoluten Nullpunkt. Wenn die Bärtierchen dann wieder auf Wasser treffen, springt innerhalb von Minuten der Stoffwechsel wieder an.

Die Tübinger Wissenschaftler Ralph Schill, Heinz-Rüdiger Köhler und Günther Steinbrück haben entdeckt, dass offenbar einige unter Stress produzierte Eiweiße eine entscheidende Rolle beim Zellschutz spielen. Weil die kleinen Tiere nur winzige Mengen der so genannten Hitzeschock-Proteine produzieren, die sich kaum nachweisen lassen, suchten die Forscher nach dem Bauplan der Proteine im Erbgut der Tiere. Tatsächlich fanden sich in den Bärtierchens drei Gene, die bei vielen anderen Lebewesen als Hitzeschock-Proteine der Gruppe Hsp 70 bekannt sind.

Die Aktivität der Gene konnten die Forscher indirekt über ein Fluoreszenzsignal messen: Beim Übergang eines aktiven Bärtierchens in den Ruhezustand zeigte sich, dass immer seltener die Form 1 der drei Hitzeschock-Gene abgelesen wurde, dagegen Form 2 sehr viel häufiger als zuvor. Bei der Zugabe von Wasser kehrten sich die Verhältnisse wieder um und Form 1 rückte wiederum in den Vordergrund. Die Form 3 konnte dagegen bei sehr hohen Temperaturen beobachtet werden. Das berichten die Forscher im "Journal of Experimental Biology".

Zu klären ist noch, wie die einzelnen Zellbestandteile bei Wassermangel geschützt werden. Diese Informationen könnten für Biowissenschaften und Medizin bedeutsam sein, meinen die Forscher.