Wissenschaft
Bisher kleinstes Erbgut entziffert

US-Genforscher haben das bislang kleinste Erbgut entziffert. Das Bakterium Carsonella ruddii besitzt nur 160 000 DNA-Bausteine, wie die Wissenschaftler um Atsushi Nakabachi von der Universität Arizona in Tucson (USA) im Fachjournal „Science“ (Bd. 314, S. 267) berichten.

dpa WASHINGTON. US-Genforscher haben das bislang kleinste Erbgut entziffert. Das Bakterium Carsonella ruddii besitzt nur 160 000 DNA-Bausteine, wie die Wissenschaftler um Atsushi Nakabachi von der Universität Arizona in Tucson (USA) im Fachjournal „Science“ (Bd. 314, S. 267) berichten.

Das Mini-Genom wirft die Frage auf, ob das Bakterium überhaupt noch ein lebender Organismus ist - viele lebensnotwendige Gene fehlen. Zum Vergleich: Das menschliche Genom ist aus mehr als drei Mrd. Basenpaaren zusammengesetzt. Das zuvor kleinste bekannte Genom besteht aus rund 500 000 Bausteinen.

Was dem Bakterium Carsonella ruddii die Existenz rettet, ist seine Lebensweise: Es kann nur in einem Blattfloh überleben, und versorgt diesen im Gegenzug mit lebenswichtigen Aminosäuren, die der Blattfloh selbst nicht herstellen kann. Diese symbiontische 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 wichtige Gene für den Aufbau seiner Zellhülle und seinen Stoffwechsel. Bislang wurde die Minimalgröße eines Genoms auf 400 000 Bausteine geschätzt.

In derselben Ausgabe von „Science“ (S. 312) 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.

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.

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