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Mikrobe des Jahres 2017: Halobacterium salinarum - einzellige Urform des Sehens

23.01.2017

Am 24. Januar 1917 stach Heinrich Klebahn mit einer Nadel in den verfärbten Belag eines gesalzenen Seefischs, übertrug ihn auf festen Nährboden – und entdeckte einige Wochen später rote Kolonien eines "Salzbakteriums". Heute heißt es Halobacterium salinarum und ist genau 100 Jahre später Mikrobe des Jahres 2017, gekürt von der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM). Halobacterium salinarum zählt zu den Archaeen, dem Reich von Mikroben, die zwar Bakterien ähneln, aber tatsächlich enger verwandt mit Pflanzen und Tieren sind.

Rot und salzig
Archaeen sind häufig an außergewöhnliche Lebensräume angepasst, beispielsweise heiße Quellen, extrem saure Gewässer oder – wie H. salinarum – an hohe Salzkonzentrationen. Der Mikroorganismus wächst in Salinen und Salzlaken, die er rot-violett färbt. Dank spezieller Kanalproteine in der Zellhülle kann H. salinarum seinen Salzgehalt an die äußeren Bedingungen anpassen. Sogar in Salzkristallen überlebt es hunderte von Jahren.


Kolonien von Halobacterium salinarum mit unterschiedlichen Mengen Gasvesikel und Farbstoffen (Bacterioruberin und Bacteriorhodopsin)

© Felicitas Pfeifer, Darmstadt


Bacteriorhodopsin aus der Zellhülle von Halobacterium salinarum wechselt bei Belichtung seine Farbe und transportiert Wasserstoff-Ionen – Eigenschaften, die für technische Verwendungen nutzbar sind.

© MPG / Wolfgang Filser

Vorläufer unseres Sehsystems
Pigmente in der Zellmembran sind für die Rotfärbung verantwortlich – und für eine besondere Art der Photosynthese, die Licht in für die Zelle verwertbare Energie umwandelt. Die Entdeckung des dafür wichtigen Bacteriorhodopsins aus H. salinarum gelang dem Biochemiker Dieter Oesterhelt 1971. Das Faszinierende daran: ein vergleichbares Rhodopsin ist in unserem Auge für den Sehvorgang verantwortlich. Die Evolution der molekularen Grundlage unseres Sehsinns hat vermutlich seine Wurzeln in uralten Mikrobenformen.

Lichtschalter für neue Heilmethoden
Aus der Entdeckung des Bacteriorhodopsins von Halobacterium salinarum hat sich mittlerweile ein ganz eigenständiges Forschungsfeld entwickelt: die Optogenetik. Rhodopsine werden heute als molekulare „Lichtschalter“ eingesetzt, um so gezielt das Verhalten von Nervenzellen zu untersuchen und zu steuern. Erste Erfolge deuten darauf hin, dass neuronale Defekte damit in Zukunft behandelbar sein könnten, beispielsweise Netzhauterkrankungen, Parkinson oder Epilepsie.

Wie Halobacterium Flamingos rot färbt und weitere Informationen finden Sie unter http://www.mikrobe-des-jahres.de. Dort stehen auch Fotos zum Download zu Verfügung.


Die Mikrobe des Jahres weist auf die bedeutsame Rolle der Mikroorganismen für die Ökologie, Gesundheit, Ernährung und Wirtschaft hin. Mikrobiologen der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM) wählen sie seit 2014 jährlich aus, um auf die Vielfalt der mikrobiologischen Welt aufmerksam zu machen.

Die VAAM ist Gründungsmitglied im VBIO und vertritt über 3500 mikrobiologisch orientierte Wissen-schaftlerinnen und Wissenschaftler aus Forschung und Industrie. Die Bandbreite der Forschung reicht von Bakterien, Archaeen und Pilzen in allen Ökosystemen und in Lebensmitteln über Krankheitserreger bis hin zu Genomanalysen und industrieller Nutzung von Mikroorganismen, ihren Enzymen und Stoffwechselprodukten.

Informationen, Experten-Kontakte, Bildmaterial:
Dr. Anja Störiko |Tel. 06192 23605 | info@mikrobe-des-jahres.de | www.mikrobe-des-jahres.de

Geschäftsstelle der VAAM:
Dr. Katrin Muth | Mörfelder Landstraße 125 | D- 60598 Frankfurt am Main
Tel: 069 66056720 | Fax: 069 660 567 22 | www.vaam.de

Weitere Informationen:

http://www.mikrobe-des-jahres.de

Dr. Kerstin Elbing | idw - Informationsdienst Wissenschaft

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