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Mikrobiologie: Erstes Genom eines extrem kalten Organismus entschlüsselt

Ein Forscherteam um Ralf Rabus vom Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie hat die 3 523 383 Basenpaare große Genomsequenz eines Meeresbakteriums entschlüsselt, das noch unterhalb von null Grad Celsius wachsen kann. Desulfotalea psychrophila ("kälteliebendes, sulfatreduzierendes Stäbchen") wurde erstmals 1999 am Meeresgrund vor Spitzbergen entdeckt, und ist der bisher "kälteste" Organismus, dessen Genomsequenz vollständig sequenziert wurde.

Große Überraschungen gab es, als sich die Forscher die DNA-Sequenzen genau anschauten: Die bei vielen anderen sulfatreduzierenden Bakterien wichtigen c-Typ Cytochrome für den Elektronentransport fehlen in Desulfotalea psychrophila. Es ist noch unklar, wie diese für das Bakterium lebenswichtige Aufgabe ohne die Cytochrome erfüllt werden. Ungewöhnlich erscheint auch, dass nur 13 Prozent seiner 3118 Gene eine erkennbare Ähnlichkeit zu Gegenstücken in Archaeoglobus fulgidus zeigen, dem ersten und für lange Zeit einzigen genomisch charakterisierten Sulfatreduzierer, der für die Ansäurung heißer unterirdischer Ölquellen verantwortlich gemacht wird.

Große Teile der Biosphäre der Erde, insbesondere die Meeresböden, sind dauerhaft kalt. Bisher war nur sehr wenig über die genetische Information und den Stoffwechsel der Organismen bekannt, die in diesen eisigen Gegenden heimisch sind, obwohl die dort lebenden Mikroorganismen eine wichtige Rolle in den globalen Kohlenstoff- und Schwefelzyklen spielen. Die nun vorliegende Genomsequenz erlaubt das Studium der genetischen Grundlagen für Leben unter extrem niedrigen Temperaturen, sowie den Zugang zu biotechnologisch wertvollen kälteaktiven Enzymen (Biokatalysatoren).

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