Mikrobiologie: Gen für Dimethylsulfid-Produktion gefunden
In Bakterien aus Salzmarschen haben Wissenschaftler ein Gen entdeckt, das für die Entstehung von Dimethylsulfid verantwortlich ist. Dabei stellte sich das davon kodierte Produkt als Überraschung heraus: Es gehört nicht zur erwarteten Enyzm-Familie. Dimethylsulfid (DMS) stellt die größte natürliche Schwefelquelle dar und ist klimawirksam.
Andrew Johnston von der Universität von East Anglia in Norwich und seine Kollegen hatten die Mikroorganismen an Wurzeln des Salz-Schlickgrases (Anglica spartina) gesammelt und im Labor mit Dimethylsulfoniumpropionat (DMSP) als Kohlenstoff-Quelle gezüchtet. Phytoplankton, marine Makroalgen der Seegraswiesen und manche Angiospermen schütten DMSP als Schutz vor physiologischem oder mechanischem Stress, Viren oder Attacken von Fressfeinden aus. Diese Substanz wird überwiegend durch Bakterien demethyliert oder aber über einen zweiten Weg abgebaut, bei dem ein Lyase-Enzym die Substanz direkt zu DMS und Acrylsäure spalten sollte.
Ein Gen für die Demethylase des ersten Stoffwechselweges wurde erst kürzlich beschrieben. Gene des Lyase-Weges konnten hingegen bisher nicht nachgewiesen werden. Und auch das nun aufgespürte Gen kodiert nicht für eine Lyase, sondern für eine Acyl-Coenyzm-A-Transferase. Bei Escherichia coli heftet eine verwandte Form Acyl-CoA an die Aminosäure Carnitin, die dem DMSP strukturell ähnlich ist.
Der Lyase-Stoffwechselweg muss damit womöglich überdacht werden. Vielleicht haben Johnston und seine Kollegen aber auch nur einen weiteren, bislang unbekannten Weg der DMS-Produktion entdeckt – schließlich wissen sie noch nicht, wie aus dem veränderten DMSP letztendlich Dimethylsulfid entsteht. Zudem erinnern sie an zwei marine Bakterienstämme, die ebenfalls DMS herstellen, denen aber das von ihnen nun gefundene Gen fehlt – sie müssen also eine andere Methode dafür entwickelt haben.
Den Forschern gelang es zudem, das Gen in Escherichia coli zu übertragen, woraufhin auch dieses Darmbakterien den "Geruch des Meeres" herstellen konnte. Er weist unter anderem Seevögeln den Weg zu planktonreichen und damit futterreichen Meeresregionen. (af)
Andrew Johnston von der Universität von East Anglia in Norwich und seine Kollegen hatten die Mikroorganismen an Wurzeln des Salz-Schlickgrases (Anglica spartina) gesammelt und im Labor mit Dimethylsulfoniumpropionat (DMSP) als Kohlenstoff-Quelle gezüchtet. Phytoplankton, marine Makroalgen der Seegraswiesen und manche Angiospermen schütten DMSP als Schutz vor physiologischem oder mechanischem Stress, Viren oder Attacken von Fressfeinden aus. Diese Substanz wird überwiegend durch Bakterien demethyliert oder aber über einen zweiten Weg abgebaut, bei dem ein Lyase-Enzym die Substanz direkt zu DMS und Acrylsäure spalten sollte.
Ein Gen für die Demethylase des ersten Stoffwechselweges wurde erst kürzlich beschrieben. Gene des Lyase-Weges konnten hingegen bisher nicht nachgewiesen werden. Und auch das nun aufgespürte Gen kodiert nicht für eine Lyase, sondern für eine Acyl-Coenyzm-A-Transferase. Bei Escherichia coli heftet eine verwandte Form Acyl-CoA an die Aminosäure Carnitin, die dem DMSP strukturell ähnlich ist.
Der Lyase-Stoffwechselweg muss damit womöglich überdacht werden. Vielleicht haben Johnston und seine Kollegen aber auch nur einen weiteren, bislang unbekannten Weg der DMS-Produktion entdeckt – schließlich wissen sie noch nicht, wie aus dem veränderten DMSP letztendlich Dimethylsulfid entsteht. Zudem erinnern sie an zwei marine Bakterienstämme, die ebenfalls DMS herstellen, denen aber das von ihnen nun gefundene Gen fehlt – sie müssen also eine andere Methode dafür entwickelt haben.
Den Forschern gelang es zudem, das Gen in Escherichia coli zu übertragen, woraufhin auch dieses Darmbakterien den "Geruch des Meeres" herstellen konnte. Er weist unter anderem Seevögeln den Weg zu planktonreichen und damit futterreichen Meeresregionen. (af)
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