Bakterien aus dem Verdauungstrakt von Fischen besitzen gleich mehrere tausend Kopien ihres eigenen Erbguts. Das haben Forscher um Esther Angert von der Cornell-Universität in Ithaca herausgefunden. Das Team untersuchte dazu das Bakterium Epulopiscium, das zu den größten bekannten Bakterien zählt und bereits mit bloßem Auge zu erkennen ist. Die Forscher entdeckten in Epulopiscium bis zu 200.000 Kopien des Erbguts, mehr als in jedem anderen bekannten Bakterium. Diese hohe Zahl an Genomkopien erlaubt den Bakterien, schnell auf Nahrung zu reagieren und so zu ihrer Rekordgröße von bis zu 0,6 Millimetern heranzuwachsen, vermuten die Forscher.
Zu groß zu sein bedeutet für Bakterien normalerweise ein Risiko: Da die Mikroben Nahrung über ihre Zellmembran aufnehmen, besitzen große Bakterien ein höheres Risiko, zu verhungern, weil ihre Zelloberfläche im Verhältnis zum Volumen geringer ist. Gleichzeitig bietet die Größe aber auch Vorteile, schildern die Forscher. So ist Epulopiscium für die meisten räuberisch lebenden Mikroben zu groß zum Fressen. Lediglich das
Wimpertierchen Balantidium jocularum könne das Riesenbakterium verschlucken, berichtet Angert.
In freier Natur lebt Epulopiscium in einer symbiotischen Beziehung mit Doktorfischen, in deren Darm es sich niedergelassen hat. Angert und ihre Kollegen isolierten das Bakterium daher aus dem Verdauungstrakt von Nasendoktorfischen, um das Größenwachstum von Epulopiscium zu studieren. Dabei stießen die Wissenschaftler auf die ungewöhnlich hohe Anzahl von Genomkopien in dem Bakterium. Zum Vergleich: Die meisten menschlichen Zellen besitzen nur zwei Kopien ihres Genoms, und der bisherige bakterielle Rekordhalter kam lediglich auf 120, während Epulopiscium mehrere zehntausend Kopien besitzt.
Die vielen Erbgutkopien dienen vor allem dazu, die Reaktionsgeschwindigkeit auf Umwelteinflüsse zu erhöhen, vermutet Angert. Die Genome seien im Bakterium wahrscheinlich nahe der Zellmembran angesiedelt, um von außen eindringende Reize rasch wahrzunehmen. Damit kann Epulopiscium schnell genug auf Nahrung reagieren, um trotz seiner Größe nicht zu verhungern.
Onlinedienst von Nature, DOI:10.1038/news.2008.806 Esther Angert (Cornell-Universität, Ithaca) et al.: PNAS, Bd. 105, S. 6730 ddp/wissenschaft.de ? Markus Zens
