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Extremophile: Mikrobe arbeitet unter Extremtemperaturen

Leben in kochend heißem Wasser? Was für die meisten Organismen den sicheren Tod bedeutet, spornt eine winzige Mikrobe erst richtig zur Arbeit an.
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Die Great Boiling Springs im US-Bundesstaat Nevada gehören auf den ersten Blick nicht unbedingt zu den angenehmsten Lebensräumen: 95 Grad heißes Wasser sprudelt hier kontinuierlich aus dem Untergrund. Und dennoch tummeln sich hier extremophile Organismen, die der Biotechnologie eines Tages helfen könnten, wie Joel Graham von der University of California in Berkeley und seine Kollegen hoffen: Sie haben in der heißen Quelle eine Archaea-Art entdeckt, deren Enzyme selbst noch bei 109 Grad Celsius tadellos funktionieren.

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Great Boiling Springs | Hier sollte man besser nicht hineinfallen: Das Wasser kocht fast – und dennoch leben darin Mikroben.
Die Forscher suchten gezielt nach Organismen, die Zellulose mit Hilfe von Zellulase verarbeiten können und dabei selbst widrigste Bedingungen tolerieren. Folglich zogen sie aus extrem salzigen, sauren, alkalischen oder heißen Ökosystemen Boden- und Wasserproben und testeten sie auf Mikroben, die sich potenziell für biotechnologische Anwendungen eignen – und hatten schon bei der ersten Aufnahme Erfolg: In den Sedimenten von Great Boiling Springs hausten Mikroorganismen, die sich auf Pflanzenmaterial heranziehen ließen und dabei lange Fasern zersetzten.

Mit weiteren Analysen grenzten die Forscher den Kreis der Mikroben auf drei unterschiedliche Archaea-Arten ein und führten schließlich die aktivste Zellulase mit Namen EBI-244 auf die häufigste der drei Spezies zurück. Die Struktur des Enzyms sei so ungewöhnlich, dass es sich womöglich sogar um einen völlig neuen Typus handelt, so Koautor Douglas Clark von der University of California, Berkeley. Es ist so stabil, dass es selbst unter Bedingungen leistungsfähig bleibt, die von technischen Anwendungen momentan noch nicht dauerhaft erreicht werden können. "Es handelt sich um die hitzetolerantesten Archeen, die auf Zellulose wachsen können – und die gegen hohe Temperaturen widerständigste Zellulase, die bislang entdeckt wurde", freut sich Clark. (dl)

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