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Besser Überleben dank „Gen-Diebstahl“

17.10.2014

Kleine Zellen ohne Zellkern („Prokaryonten“) tauschen bei der Fortpflanzung hemmungslos ihre Gene aus – im Gegensatz zu Pflanzen und Tieren, die ihre Erbinformation gezielt an ihre Nachkommen weitergeben. Dieser horizontale Gentransfer (HGT) ist zum Beispiel für die vermehrten Antibiotikaresistenzen in Krankenhäusern verantwortlich.

Eine neue internationale Studie, an der auch Prof. Bettina Siebers von der Universität Duisburg-Essen (UDE) beteiligt war, hat nun herausgefunden, dass HGT eine zentrale, treibende Kraft bei der Evolution der beiden prokaryontischen Lebenslinien der Bakterien und Archaeen war.

Ihre Ergebnisse wurden jetzt in der Wissenschaftszeitschrift Nature veröffentlicht.

Archaeen gelten als alte Organismengruppe, weil sie oftmals an extreme Bedingungen angepasst sind, wie Temperatur, Säure- oder Salzkonzentrationen.

So kommen sie z.B. auch in heißen Quellen am Grund der Tiefsee vor. Um die Evolutionsgeschichte ihrer Gene zu untersuchen, verglich das Forscherteam 267.568 von ihnen mit den bakteriellen Sequenzen.

Dabei zeigte sich, dass 39 Prozent der untersuchten Gene aus Bakterien stammen, die im Laufe der Evolution aufgenommen worden sind. Vermutlich sind sie auch entscheidend für die Entstehung der 13 Ordnungen innerhalb der Archaea.

Prof. Siebers: „Interessant ist auch, dass die aufgenommene Erbinformation vor allem neue Stoffwechselfähigkeiten vermittelt. Ursprünglich wurde vermutlich Kohlendioxid verwertet, danach konnten sie z.B. Zucker als Energie- und Kohlenstoffquelle nutzen. Das heißt, der massive Gentransfer im Laufe der Evolution ermöglichte den Archaea vermutlich das Erobern neuer Umweltnischen.“

Weitere Informationen:

Prof. Dr. Bettina Siebers, Tel. 0201/183-7061, bettina.siebers@uni-due.de, Nature (2014) doi:10.1038/nature13805, http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature13805.html

Redaktion: Beate H. Kostka, Tel. 0203/379-2430

Beate Kostka | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-duisburg-essen.de/

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