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Mikrobiologie: Entscheidendes Bindeglied in der Evolution des Lebens

In der Tiefsee entdeckte Lokiarchaeen zeigen erstaunliche Ähnlichkeiten zu komplexen Zellen. Sie geben neue Einblicke in die Evolution von Eukaryoten, zu denen auch wir Menschen zählen.
Loki's CastleLaden...

Bakterien, Archaeen und Eukaryoten – in diese drei Domänen teilt man traditionell das Leben auf der Erde ein. Eukaryoten sind Ein- und Vielzeller mit komplex aufgebauten Zellen. Fast alle mehrzelligen Organismen wie Pflanzen, Pilze und Tiere zählen dazu. Von den Prokaryoten – also Bakterien und Archaeen – unterscheiden sie sich durch ihren "echten" Zellkern und andere Zellorganellen wie die Mitochondrien, die "Kraftwerke der Zelle". Im Gegensatz dazu sind die Prokaryoten relativ simpel gebaut und meist einzellig. Sie besitzen keine komplexen Organellen und keinen Zellkern, so dass ihr Genom frei in ihrem Inneren schwimmt.

Laut der so genannten Endosymbiontentheorie gingen eukaryotische Zellen aus einer Symbiose zwischen zwei Prokaryoten hervor. Im Lauf der Evolution nahm demnach eine Wirtszelle ein so genanntes Alphaproteobakterium auf, welches fortan in der Zelle als Mitochondrium weiterlebte. Das erklärt auch, wieso diese Zellorganellen ihr eigenes Genom, die mitochondriale DNA, besitzen.

Jedoch ist bisher noch nicht bekannt, wie jene Zelle aussah, die sich den Vorläufer des Mitochondriums einverleibte. Man vermutet, dass sie entweder ein gemeinsamer Vorfahre mit den Archaeen war oder dass jene Vorläuferzelle der Eukaryoten selbst zu den Archaeen gehörte. Um das zu klären, müssten Forscher Zwischenstufen finden, die den Übergang widerspiegeln. ...

August 2015

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft August 2015

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  • Quelle

Spang, A. et al.: Complex Archaea That Bridge the Gap Between Prokaryotes and Eukaryotes. In: Nature 521, S. 173 - 179, 2015