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 Adenoviren binden gezielt an Strukturen auf Tumorzellen
23.04.2018 | Eberhard Karls Universität Tübingen

nachricht Software mit Grips
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Hirnforschung, Frankfurt am Main

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: Moleküle brillant beleuchtet

Physiker des Labors für Attosekundenphysik, der Ludwig-Maximilians-Universität und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik haben eine leistungsstarke Lichtquelle entwickelt, die ultrakurze Pulse über einen Großteil des mittleren Infrarot-Wellenlängenbereichs generiert. Die Wissenschaftler versprechen sich von dieser Technologie eine Vielzahl von Anwendungen, unter anderem im Bereich der Krebsfrüherkennung.

Moleküle sind die Grundelemente des Lebens. Auch wir Menschen bestehen aus ihnen. Sie steuern unseren Biorhythmus, zeigen aber auch an, wenn dieser erkrankt...

Im Focus: Molecules Brilliantly Illuminated

Physicists at the Laboratory for Attosecond Physics, which is jointly run by Ludwig-Maximilians-Universität and the Max Planck Institute of Quantum Optics, have developed a high-power laser system that generates ultrashort pulses of light covering a large share of the mid-infrared spectrum. The researchers envisage a wide range of applications for the technology – in the early diagnosis of cancer, for instance.

Molecules are the building blocks of life. Like all other organisms, we are made of them. They control our biorhythm, and they can also reflect our state of...

Im Focus: Metalle verbinden ohne Schweißen

Kieler Prototyp für neue Verbindungstechnik wird auf Hannover Messe präsentiert

Schweißen ist noch immer die Standardtechnik, um Metalle miteinander zu verbinden. Doch das aufwändige Verfahren unter hohen Temperaturen ist nicht überall...

Im Focus: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Fraunhofer eröffnet Community zur Entwicklung von Anwendungen und Technologien für die Industrie 4.0

23.04.2018 | Veranstaltungen

Mars Sample Return – Wann kommen die ersten Gesteinsproben vom Roten Planeten?

23.04.2018 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Moleküle brillant beleuchtet

23.04.2018 | Physik Astronomie

Sauber und effizient - Fraunhofer ISE präsentiert Wasserstofftechnologien auf Hannover Messe

23.04.2018 | HANNOVER MESSE

Fraunhofer IMWS entwickelt biobasierte Faser-Kunststoff-Verbunde für Leichtbau-Anwendungen

23.04.2018 | Materialwissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics