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News: Genom von Cyanobakterien entziffert

Mehrere Arbeitsgruppen haben das Erbgut verschiedener Stämme mariner Cyanobakterien entziffert. Cyanobakterien, früher auch "Blaualgen" genannt, gehören zu den wichtigsten Photosynthese-betreibenden Organismen der Erde. Sie leisten bis zu zwei Drittel der CO2-Fixierung und der Sauerstoff-Produktion in den Ozeanen und spielen daher eine bedeutende Rolle für das Weltklima.

Das Cyanobakterium Prochlorococcus gehört nicht nur zu den kleinsten, sondern auch zu den häufigsten Planktonorganismen des Meeres: Ein Milliliter Meerwasser kann mehr als eine Million Individuen enthalten. Das Bakterium kommt je nach Umwelt in verschiedenen Ökotypen vor: Während ein an hohen Lichtintensitäten angepasster Stamm mit knapp 1,7 Millionen Basenpaaren und nur etwa 1700 Genen über ein ausgeprägt kleines Erbgut verfügt, ist das Genom eines an Schwachlichtverhältnisse adaptierten Stammes mit 2,4 Millionen Basenpaaren und knapp 2300 Genen deutlich größer [1].

Die Größe des Genoms sagt jedoch nicht unbedingt etwas über die Lichtanpassung aus: Denn ein dritter Prochlorococcus-Stamm, der wiederum unter Schwachlichtverhältnissen lebt, weist ebenfalls ein sehr kleines Genom auf. Hier fehlen viele Gene, die bei der Photosynthese eine Rolle spielen [2].

Das Cyanobakterium Synechococcus kommt in deutlich geringeren Individuenzahlen vor, ist aber weltweit stärker verbreitet als Prochlorococcus. Dieser Mikroorganismus verfügt über Enzyme, mit denen es die Spurenelemente Nickel und Cobalt bei Eisenmangel nutzen kann. Außerdem kann es verschiedene Stickstoffquellen erschließen. Das Bakterium scheint daher besser an unterschiedliche Umweltbedingungen angepasst zu sein als die stärker spezialisierten Prochlorococcus-Stämme [3].

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  • Quellen
[1] Nature 10.1038/nature01947 (2003)
[2] Proceedings of the National Academy of Sciences 100(17): 10020–10025 (2003)
[3] Nature 10.1038/nature01943 (2003)

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