Bakterien der Gattung Brucella sind gefährlicher, wenn sie Licht ausgesetzt sind: Amerikanische Forscher haben bei diesen Krankheitserregern einen Lichtsensor entdeckt. Wird dieser angeregt, teilen sich die Bakterien schneller. Menschen erkranken nach einer Brucelleninfektion an hohem Fieber, bei Rindern führt sie zu Fehlgeburten. Wahrscheinlich hilft die schnelle Teilung den Bakterien zu überleben, wenn sie durch eine solche Fehlgeburt in die Umwelt gelangen und hier auf ihr neues Opfer warten.
Die Wissenschaftler sequenzierten das Genom der Bakterien auf der Suche nach einem lichtempfindlichen Bereich. Das gefundene Gen schleusten sie in ein neues, eigentlich harmloses Bakterium ein und schauten, wie dieses sein Verhalten änderte: Sobald es mit Licht bestrahlt wurde, vermehrte es sich. Wurde das Licht abgeschaltet, fuhr es seine Aktivität wieder herunter.
Verantwortlich für die Reaktion auf Licht sind ein lichtempfindliches Molekül in den Bakterien, ein Chromophor, und das von dem übertragenen Gen kodierte Protein, eine Histidinkinase. Trifft Licht auf das Chromophor, bindet es an einen Bestandteil der Histidinkinase, die daraufhin ihre Gestalt ändert und aktiviert wird. Die aktivierte Kinase überträgt eine chemische Gruppe, einen Phosphatrest, auf ihr Zielmolekül. Über dieses Zielmolekül wird das Signal weiter in das Innere der Zelle geleitet. Wie dieser Weg aussieht, ist den Forschern zwar noch nicht bekannt, am Ende aber steht die rasante Vermehrung der Bakterienzelle.
Die genaue Erforschung des durch Licht ausgelösten Signalweges könnte neue Ansätze für die Bekämpfung der Brucellen liefern: Medikamente, die die Aktivierung der Histidinkinase verhinderten, würden auch die Vermehrung der Bakterien nicht zulassen. Da es in menschlichen Zellen keine Histidinkinasen gibt, könnte das nahezu ohne unerwünschte Nebenwirkungen ablaufen.
Trevor Swartz (Universität von Kalifornien) et al.: Science, Bd. 317, S. 1090 ddp/wissenschaft.de ? Anja Basters
