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Genetik: Erbgut des Erregers der Legionärskrankheit entziffert

Infizierte Amöbe | Eine lebende Amöbe, die von Legionella pneumophila infiziert wurde: Die Bakterien produzieren einen roten Farbstoff, während das endoplasmatische Retikulum in den Amöben einen grün fluoreszierenden Marker herstellt. Dort sammeln sich Phagosomen, die sich den Erreger einverleibt haben.
Forscher um Minchen Chien von der Columbia-Universität haben das knapp 3,4 Millionen Basenpaare umfassende Genom von Legionella pneumophila sequenziert. Jener Erreger der Legionärskrankheit, einer potenziell tödlich verlaufenden Lungeninfektion, kann in den verschiedensten Wirtstypen, von Protozoen bis zum Menschen, und selbst in unwirtlichsten Lebensräumen wie mit Bioziden behandelten Abwasserrohren überleben. Eine erste Analyse der Gene offenbarte eine große Vielfalt von Erbanlagen, die dem gramnegativen Bakterium ein flexibles Anpassen an die jeweiligen Umgebungsbedingungen ermöglicht.

So entdeckten die Wissenschaftler unter anderem die Bauanleitungen für 350 Bindeproteine, die zum einen Proteine in ihrer Wirkung beeinflussen oder transportieren, zum anderen verschiedene Stoffe durch die Bakterienmembran schleusen. Mit dieser Vielfalt eröffnet sich der Erreger die Möglichkeit, 62 verschiedene Substratklassen zu nutzen. Außerdem spürten die Forscher eine ungewöhnlich hohe Zahl an Genen für Transporter auf, mit denen das Bakterium toxische Substanzen oder Schwermetalle aus der Zelle entfernen kann, die beispielsweise von Protozoen angereichert werden.

Weiterhin fanden die Wissenschaftler mögliche Gene für die Synthese bestimmter Aminosäuren, obwohl das Bakterium diese in Laborversuchen normalerweise nicht selbst bildet, sondern auf Zufuhr von außen angewiesen ist. Und sie konnten eine große Zahl von möglichen Virulenzfaktoren nachweisen, welche die hohe Infektionsfähigkeit des Erregers erklären könnten.

Die Legionärskrankheit erhielt ihren Namen nach dem ersten beschriebenen Auftreten ihres Erregers bei einem Treffen von Armeeangehörigen in Philadelphia im Jahr 1976, das damals über 30 Menschenleben forderte. Immer wieder kommt es zu Infektionen in Schwimmbädern, über die Warmwasserversorgung oder Klimaanlagen.

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