Nur 160.000 Gen-Bausteine: Mini-Erbgut entziffert

23. Oktober 2006, 14:32
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Bakterium Carsonella ruddii lebt in Symbiose mit dem Blattfloh, dem es letztlich Existenz als lebender Organismus verdankt

Washington - US-Genforscher haben das bisher kleinste Erbgut entziffert. Das Bakterium Carsonella ruddii besitzt nur 160.000 DNA-Bausteine, wie die Wissenschafter um Atsushi Nakabachi von der Universität Arizona in Tucson (USA) im Fachjournal "Science" berichten. Das Mini-Genom wirft die Frage auf, ob das Bakterium überhaupt noch ein lebender Organismus ist. Zum Vergleich: Das menschliche Genom ist aus mehr als drei Milliarden Basenpaaren zusammengesetzt. Das zuvor kleinste bekannte Genom besteht aus rund 500.000 Bausteinen.

Nach herkömmlicher Definition kein "Leben"

Was dem Bakterium Carsonella ruddii die Existenz rettet, ist seine Lebensweise: Es kann nur in einem Blattfloh überleben und versorgt diesen im Gegenzug mit Aminosäuren, die der Blattfloh selbst nicht herstellen kann. Diese symbiotische Lebensweise ist in der Natur durchaus verbreitet. Das Besondere an dem nun analysierten Bakterium ist nun, dass es sein Genom so weit verkleinert hat, dass es nach herkömmlicher Definition nicht mehr als "Leben" gilt. Ihm fehlen Gene für den Aufbau seiner Zellhülle und seinen Stoffwechsel. Bisher wurde die Minimalgröße eines Genoms auf 400.000 Bausteine geschätzt.

Blattläuse und Buchnera aphidicola

In derselben Ausgabe von "Science" berichten Amparo Latorre von der Universität Valencia (Spanien) und seine Mitarbeiter von einem symbiontischen Bakterium (Buchnera aphidicola), dessen Genom aus 416.000 Bausteinen besteht und 362 Proteine produziert. Auch dieses Bakterium lebt symbiontisch, und zwar in Blattläusen. Ebenso wie Carsonella ruddii fehlen ihm wichtige Zellwand- und Stoffwechselgene. Darüber hinaus hat es sogar die Fähigkeit verloren, bestimmte essenzielle Aminosäuren (Tryptophan und Riboflavin) herzustellen. Damit büßt es auch seine Lieferantenrolle für seinen Gastgeber ein.

Gewandert

Die Forscher vermuten, dass in den Blattläusen wahrscheinlich ein anderer Symbiont die Lieferantenrolle übernimmt, denn die Blattlaus bewirtet verschiedene solcher Gäste. Der Blattfloh hingegen, in dem Carsonella ruddii lebt, hat nur diesen einen Symbionten. Das Team um Nakabachi geht daher davon aus, dass die wichtigen Gene aus dem bakteriellen Genom in das Erbgut des Gastgebers gewandert sind und nun dort ihre Funktion erfüllen. (APA/dpa)

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