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Lexikon der Biologie: Mycoplasmen

Mycoplasmen [von *myco- , griech. plasma = Gebilde], Mykoplasmen, Aphragmobacteria, Klasse Mollicutes, Abteilung (Phylum) Firmicutes (früher auch Tenericutes), Gruppe der Bakterien, die keine Zellwand (Bakterienzellwand) besitzen, aber wegen der DNA-Zusammensetzung bei den grampositiven Bakterien (mit niedrigem GC-Gehalt in der DNA) einzuordnen sind. Sie bilden auch keine Vorstufen des Mureins, so daß sie durch zellwandwirksame Antibiotika (z.B. Penicillin) nicht geschädigt werden. Als Ersatz für die fehlende Zellwand enthalten Mycoplasmen als stabilisierende Verbindungen in der Cytoplasmamembran Sterine, manche Arten auch Lipoglykane. Größe und Form der Zellen variieren sehr stark: von großen veränderlichen Zellen ( vgl. Abb. ) bis zu sehr kleinen, durch normale Bakterienfilter hindurchgehenden Elementen (Durchmesser 0,2–0,3 μm); es sind die kleinsten freilebenden Organismen, die zur Selbstvermehrung (Selbst-Reduplikation) fähig sind. Die Vermehrung erfolgt durch Fragmentierung von Filamenten, sprossungsartige Vorgänge und/oder Zweiteilung. Einige Gruppen zeigen eine gewisse Formstabilität, die durch innere Strukturen aufrechterhalten wird. Normalerweise sind Mycoplasmen unbeweglich; einige weisen eine Art gleitende Bewegung auf. Überdauerungsstadien sind unbekannt. Auf festen Nährböden bilden sich charakteristische „Spiegelei-Kolonien“ (Durchmesser 10–600 μm), ähnlich den L-Formen „normaler“ Bakterien. Für ein mikrobielles Wachstum benötigen die meisten Mycoplasmen sehr komplexe Nährböden (Serumzusatz) mit langkettigen Fettsäuren sowie Cholesterin, das für die meisten Mycoplasmen eine charakteristische Komponente der dreischichtigen Cytoplasmamembran ist (Ausnahme Familie Acholeplasmataceae). Als Substrate dienen organische Substanzen, die aerob und/oder anaerob im Gärungsstoffwechsel abgebaut werden (keine Cytochrome). Das Genom ist ein ringförmiges Bakterienchromosom, im Unterschied zu normalen (zellwandbesitzenden) Bakterien jedoch in der Regel kleiner (relative Molekülmasse 0,6–1,0 ·109, von Escherichia coli: ca. 3 ·109), so daß die Synthesefähigkeit begrenzt ist. – Die meisten Mycoplasmen wurden in der in 4 Familien unterteilten Ordnung Mycoplasmatales zusammengefaßt ( vgl. Tab. 1 ). Neuerdings werden sie aufgrund molekulargenetischer Untersuchungen in die Klasse Mollicutes mit den Ordnungen Mycoplasmatales, Entomoplasmatales, Acholeplasmatales und Anaeroplasmatales eingeordnet; außerdem werden den Mollicutes aufgrund der genetischen Ähnlichkeit einige Formen zugeordnet, die eine Zellwand besitzen (z.B. Erysipelothrix). – Mycoplasmen sind Saprophyten, extrazelluläre Parasiten (besonders auf Schleimhäuten) und auch Krankheitserreger in Mensch, Tieren ( vgl. Tab. 2 ) und Pflanzen. Mycoplasmen (Gattung Mycoplasma) wurden erstmals 1898 (Nocard und Roux) als Erreger der Rinder-Pleuropneumonie (Rinderseuche, Lungenseuche) nachgewiesen und zellfrei kultiviert; die später entdeckten, ähnlichen Organismenformen wurden daher als „pleuropneumonia-like-organisms“ (PPLO) bezeichnet, bevor eine eingehende Klassifizierung der Mycoplasmen erfolgte (Edward und Feucht, 1956). Mycoplasma pneumoniae kann im Menschen eine Form der Lungenentzündung (Mycoplasma-Pneumonie) und andere Entzündungen verursachen. Möglicherweise wird auch die Entartung von Zellen Höherer Organismen durch den Befall mit Mycoplasmen und so die Entstehung von Krebs gefördert. 1996 lag die DNA-Sequenz des Bakteriums (sowie bereits 1995 auch die von Mycoplasma genitalium) komplett entschlüsselt vor. Eine Reihe weiterer Mycoplasmen lebt wahrscheinlich saprophytisch auf Schleimhäuten des Menschen. – Mycoplasmen sind von großer ökonomischer Bedeutung, da viele von ihnen schwere Erkrankungen beim Vieh und anderen Haustieren verursachen. Sehr viele Zellkulturen sind mit Mycoplasmen kontaminiert, die von den Ursprungszellen oder aus Nährbodenbestandteilen für die Gewebezüchtung stammen. Meist sind keine auffälligen Änderungen der befallenen Zellen zu erkennen, doch werden ihre biologischen Eigenschaften verändert, z.B. Verhalten gegen Viren. Organismen, die den Mycoplasmen ähnlich, aber noch nicht zellfrei kultivierbar und somit noch nicht zu bestimmen sind, werden als „mycoplasma-like-organisms“ oder Mycoplasmen-ähnliche Organismen (MLOs) bezeichnet. Die Erreger vieler Pflanzenkrankheiten, früher wegen ihrer Filtrierbarkeit für Viren gehalten, sind heute als MLOs erkannt worden. Hauptsächlich als Pflanzenparasiten leben auch die Spiroplasma-Arten (Spiroplasmataceae). Strikt anaerob saprophytisch (einige auch bakterienauflösend) leben die Anaeroplasma-Arten (Familie Anaeroplasmataceae) im Rinder- und Schafspansen. Hexenbesen, HIV-Infektion, Nanobakterien, Vaginalflora, Zelle.

G.S.



Mycoplasmen

1 Mycoplasma-Zellen; 2 rasterelektronenmikroskopische Aufnahme einer mit Mycoplasmen infizierten Mäusenierenzelle

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