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Mikrobiologie: Horizontaler Gentransfer via Viren bei marinen Cyanobakterien

Angehörige der Cyanobakterien-Gattung Prochlorococcus tauschen untereinander Erbmaterial aus und benutzen als Vehikel für den Transfer wahrscheinlich im Meerwasser massenhaft vorkommende Viren. Wie Sallie Chisholm vom Massachusetts Institute of Technology und ihre Kollegen beim Vergleich von zwei Prochlorococcus-Stämmen nachweisen konnten, sind die nur geringfügigen genetischen Unterschiede in bestimmten Regionen des Erbguts konzentriert [1]. Diese so genannten genomischen Inseln dürften daher als zentrale Austauschstellen dienen.

Durch den Austausch stehe den Organismen eine breitere Palette an möglichen Genkombinationen zur Verfügung, die ihnen ermögliche, sich an komplexe und schnell wechselnde Bedingungen ihrer Umwelt anzupassen.

Forscher derselben Arbeitsgruppe stellten außerdem fest, dass die verschiedenen Ökotypen des Cyanobakteriums trotz der großen genetischen Ähnlichkeit je nach Umweltbedingungen – insbesondere abhängig von den Temperaturverhältnissen – eigene Nischen in der Wassersäule besiedeln [2]. Zwei der sechs ermittelten Varianten sind im Vergleich zu den anderen besonders häufig.

Prochlorococcus, das ein Fünftel bis gut vierzig Prozent der fotosynthetisch aktiven Biomasse in nährstoffarmen Ozeanregionen ausmacht und knapp die Hälfte der Nettoprimärproduktion liefern kann, wurde erst 1985 entdeckt. Sein Erbgut umfasst gerade einmal 1700 Gene.

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