Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

"Out of Africa" - auch für Bakterien

08.02.2007
Homo sapiens und Helicobacter pylori verbreiteten sich gemeinsam über die Erde

Als der Mensch sich vor etwa 60.000 Jahren aus Afrika aufmachte, um die Welt zu besiedeln, war er nicht allein: Das Bakterium Helicobacter pylori, das heute bei vielen Menschen Magenschleimhautentzündungen auslöst, begleitete ihn. Und zusammen verbreiteten sich Mensch und Bakterium dann über die ganze Welt. Zu diesem Schluss kommt ein internationales Wissenschaftlerteam um Mark Achtman vom Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie in Berlin. Die Forscher stellten zudem fest, dass sich im Erbgut der Bakterienpopulationen genauso Unterschiede entwickelten wie in den verschiedenen menschlichen Völkern. Daraus gewinnen die Forscher auch neue Erkenntnisse, welche Wege die Völker auf der Erde einschlugen (Nature online, 7. Februar 2007).


Die Ausbreitungswege des modernen Menschen. Vor 60.000 Jahren brach Homo sapiens aus seiner ursprünglichen Heimat Ostafrika auf - und nahm das Bakterium Helicobacter pylori mit. Die Abkürzung kyears bedeutet Tausend Jahre. Bild: Max-Planck Institut für Infektionsbiologie

Mehr als die Hälfte aller Menschen sind mit Helicobacter pylori infiziert, einem Bakterium, das Magengeschwüre verursachen kann. Und wie die Menschen unterteilen sich auch die Bakterien in viele regionale Populationen. Ein Wissenschaftlerteam um Mark Achtman vom Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie, François Balloux von der Universität Cambridge und Sebastian Suerbaum von der Medizinischen Hochschule Hannover fand nun Hinweise für eine parallele Evolution von Menschen und H. pylori. Mit Hilfe mathematischer Simulationen zeigten die Forscher, dass H. pylori zum gleichen Zeitpunkt wie der Mensch aus Ostafrika ausgewandert sein muss - vor etwa 60.000 Jahren. Die erstaunliche Übereinstimmung entdeckten die Wissenschaftler, indem sie jeweils die Nukleotidsequenzmuster der DNA von menschlichen und H. pylori-Populationen verglichen.

Um die einzelnen Populationen zu charakterisieren, nutzten die Forscher das Prinzip der Isolation durch Abstand (isolation by distance) . Demnach hängt die genetische Distanz zwischen zwei Populationen linear mit der Länge der Wanderwege zusammen, die sie seit ihrer Trennung zurückgelegt haben. "Das ist eigentlich ganz logisch", erklärt Dr. Mark Achtman, "denn in der Zeit, die vergeht, seit eine Population ihr Ursprungsgebiet verlassen hat, nimmt die Zahl der Mutationen im Erbgut immer weiter zu."

Doch während sich der Mensch über die Erde ausbreitete, mussten seine Populationen immer wieder sogenannte genetische Flaschenhälse passieren: Wenn eine Population schrumpft, wird auch der Gen-Pool kleiner. Und diese Einbußen an genetischer Vielfalt bleiben erhalten, wenn sich die Population wieder vermehrt. Da die Populationen von Homo sapiens auf ihrem Weg um die Welt gewöhnlich durch mehrere genetische Flaschenhälse hindurch mussten, nahm ihre genetische Vielfalt umso mehr ab, je weiter sie sich von ihrem Ursprung in Ostafrika entfernten.

Die Wissenschaftler fanden nun ganz ähnliche Spuren dieser zurückliegenden Völkerwanderungen im Erbgut von H. pylori. Die genetische Diversität der Bakterien ist allerdings größer als die des Menschen. Das eröffnet den Forschern die Möglichkeit, aus H. pylori-Daten auch auf die Wanderungsbewegungen des Menschen zu schließen. "Die Parallelen zwischen der Ausbreitung des Menschen und H. pylori sind wirklich erstaunlich", so Achtman: "Wir könnten mit Hilfe dieses Bakteriums zusätzliche Informationen über noch kontrovers diskutierte Themen der menschlichen Geschichte bekommen, wenn wir H. pylori gemeinsam mit menschlichen Daten analysieren."

Beispielsweise breiteten sich die Populationen von H. pylori nach der Auswanderung aus Ostafrika örtlich begrenzt in Südafrika, Westafrika, Nordostafrika, Indien und Ostasien aus. Und die Gene der in Europa isolierten Bakterien zeigen zum Beispiel Einflüsse aus Zentralasien - ein Hinweis auf menschliche Einwanderer, die aus Asien nach Europa kamen.

Originalveröffentlichung:

Bodo Linz, Francois Balloux, Yoshan Moodley, Andrea Manica, Hua Liu, Philippe Roumagnac, Daniel Falush, Christiana Stamer, Franck Prugnolle, Schalk W. van der Merwe, Yoshio Yamaoka, David Y. Graham, Emilio Perez-Trallero, Torkel Wadstrom, Sebastian Suerbaum, Mark Achtman

An African origin for the intimate association between humans and Helicobacter pylori, Nature online, 7. Februar 2007

Dr. Andreas Trepte | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de

Weitere Berichte zu: Bakterium Erbgut Helicobacter Ostafrika Population

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Sollbruchstellen im Rückgrat - Bioabbaubare Polymere durch chemische Gasphasenabscheidung
02.12.2016 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht "Fingerabdruck" diffuser Protonen entschlüsselt
02.12.2016 | Universität Leipzig

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie