Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mikrobielle Begleiter von Mensch und Tier sind hoch spezialisiert

13.08.2015

Menschen und Tiere sind nie allein. Jeder Mensch beherbergt über zweitausend Arten von Bakterien, die meisten davon besiedeln den Körper erst nach der Geburt. Generalisten unter den Bakterien, so sollte man meinen, hätten dabei einen Vorteil. Zoologen des Departements Umweltwissenschaften an der Universität Basel haben nun gezeigt, dass offensichtlich das Gegenteil der Fall ist. Mikrobielle Gemeinschaften auf Mensch und Tier sind weitgehend von Spezialisten dominiert.

Fast alle Organismen haben mikrobielle Begleiter – das ist seit Längerem bekannt, doch erst vor etwa zehn Jahren haben Forscher herausgefunden, dass diese Bakteriengemeinschaften extrem artenreich sind. Menschen und andere Säugetiere beherbergen oft mehrere Tausend Arten, und selbst Kleinstorganismen wie zum Beispiel Wasserflöhe können über hundert Arten pro Individuum mit sich tragen.


Mikroorganismen wie diese Bakterien auf der Haut eines Kleinkrebses sind die ständigen Begleiter von Mensch und Tier.

© Universität Basel

Möglich wurde diese Erkenntnis durch die Verwendung von genetischen Methoden, bei denen Forscher sämtliche Gene ganzer Ökosysteme (zum Beispiel des menschlichen Darms) auf einen Schlag sequenzierten. So gewonnene Daten wurden auch in der neuen Studie der Arbeitsgruppe von Dieter Ebert, Zoologe am Department Umweltwissenschaften der Universität Basel, analysiert.

Spezialisten oder Generalisten?

Am Anfang stand die Frage, wie spezialisiert die Bakterien auf ihren Wirt sind. Da die meisten Bakterien erst nach der Geburt aus der Umwelt aufgenommen werden, würde man erwarten, dass es sich dabei meistens um Generalisten handelt. Denn Bakterien, die sowohl in der Umwelt wie auch auf unterschiedlichen Wirten leben können, wären gegenüber Spezialisten im Vorteil.

Frühere Studien hatten aber bereits gezeigt, dass sich die mikrobiellen Gemeinschaften zwischen verschiedenen Wirtsarten oder verschiedenen Habitaten unterscheiden. Was diesen Unterschied ausmachte, war nicht klar. Eine Vermutung bestand darin, dass Wirte zwar von vielen Mikrobenarten besiedelt werden, aber nur wenige davon erfolgreich sind.

Die Wissenschaftler um Dieter Ebert stellten die Hypothese auf, dass es sich bei diesen erfolgreichen Bakterien um Spezialisten handelt, das heisst um Arten, die bevorzugt auf einem Wirt wachsen können und damit lokal besonders häufig werden. Um diese Hypothese zu testen, entwickelten sie ein statistisches Verfahren, das es erlaubt, die relative Häufigkeit einer Bakterienart mit einem Mass für den Grad seiner lokalen Spezifität in Zusammenhang zu bringen.

Mit diesem neuen Verfahren analysierten die Wissenschaftler Daten aus drei sehr unterschiedlichen Quellen: Zooplankton aus dem Ägelsee bei Frauenfeld (Schweiz), unterschiedliche Habitate auf dem Menschen (darunter Ohr, Nase, Mund, Achselhöhle), und eine Set diverser Ökosysteme inklusive Wasser- und Sedimentproben aus Süssgewässern und aus dem Meer.

Spezialisten sind lokal häufig

Alle drei Datensets erbrachten das gleiche Ergebnis: Lokal häufige Mikrobenarten sind lokale Spezialisten. Und umgekehrt, umso geringer die relative Häufigkeit einer Art ist, umso wahrscheinlich ist es, dass man sie in mehreren Habitaten findet. Generalisten sind überall zu finden, aber nirgendwo häufig, während Spezialisten nur lokal häufig sind.

Die Arbeit, die durch einen Advanced Investigator Grant des European Research Councils unterstützt wurde, ist heute in der Zeitschrift Ecology Letters veröffentlicht worden. Die Ergebnisse haben weitreichende Konsequenzen für unser Verständnis der Struktur der Biodiversität von mikrobiellen Ökosystemen und öffnen die Tür für die Erforschung von habitatspezifischen Funktionen von Mikroben.

Orginalartikel

Mahendra Mariadassou, Samuel Pichon and Dieter Ebert
Microbial ecosystems are dominated by specialist taxa
Ecology Letters (2015), doi: 10.1111/ele.12478

Weitere Auskünfte

Dieter Ebert, Universität Basel, Department Umweltwissenschaften, Zoologie, Tel. +41 61 267 03 60/61, E-Mail: dieter.ebert@unibas.ch

Weitere Informationen:

https://www.unibas.ch/de/Aktuell/News/Uni-Research/Mikrobielle-Begleiter-von-Men...

Olivia Poisson | Universität Basel

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neuer Abwehrmechanismus gegen Sauerstoffradikale entdeckt
18.06.2018 | Universität Bern

nachricht Umwandlung von nicht-neuronalen Zellen in Nervenzellen
18.06.2018 | Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz

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: AchemAsia 2019 in Shanghai

Die AchemAsia geht in ihr viertes Jahrzehnt und bricht auf zu neuen Ufern: Das International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production findet vom 21. bis 23. Mai 2019 in Shanghai, China statt. Gleichzeitig erhält die Veranstaltung ein aktuelles Profil: Die elfte Ausgabe fokussiert auf Themen, die für Chinas Prozessindustrie besonders relevant sind, und legt den Schwerpunkt auf Nachhaltigkeit und Innovation.

1989 wurde die AchemAsia als Spin-Off der ACHEMA ins Leben gerufen, um die Bedürfnisse der sich damals noch entwickelnden Iindustrie in China zu erfüllen. Seit...

Im Focus: AchemAsia 2019 will take place in Shanghai

Moving into its fourth decade, AchemAsia is setting out for new horizons: The International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production will take place from 21-23 May 2019 in Shanghai, China. With an updated event profile, the eleventh edition focusses on topics that are especially relevant for the Chinese process industry, putting a strong emphasis on sustainability and innovation.

Founded in 1989 as a spin-off of ACHEMA to cater to the needs of China’s then developing industry, AchemAsia has since grown into a platform where the latest...

Im Focus: Li-Fi erstmals für das industrielle Internet der Dinge getestet

Mit einer Abschlusspräsentation im BMW Werk München wurde das BMBF-geförderte Projekt OWICELLS erfolgreich abgeschlossen. Dabei wurde eine Li-Fi Kommunikation zu einem mobilen Roboter in einer 5x5m² Fertigungszelle demonstriert, der produktionsübliche Vorgänge durchführt (Teile schweißen, umlegen und prüfen). Die robuste, optische Drahtlosübertragung beruht auf räumlicher Diversität, d.h. Daten werden von mehreren LEDs und mehreren Photodioden gleichzeitig gesendet und empfangen. Das System kann Daten mit mehr als 100 Mbit/s und fünf Millisekunden Latenz übertragen.

Moderne Produktionstechniken in der Automobilindustrie müssen flexibler werden, um sich an individuelle Kundenwünsche anpassen zu können. Forscher untersuchen...

Im Focus: First real-time test of Li-Fi utilization for the industrial Internet of Things

The BMBF-funded OWICELLS project was successfully completed with a final presentation at the BMW plant in Munich. The presentation demonstrated a Li-Fi communication with a mobile robot, while the robot carried out usual production processes (welding, moving and testing parts) in a 5x5m² production cell. The robust, optical wireless transmission is based on spatial diversity; in other words, data is sent and received simultaneously by several LEDs and several photodiodes. The system can transmit data at more than 100 Mbit/s and five milliseconds latency.

Modern production technologies in the automobile industry must become more flexible in order to fulfil individual customer requirements.

Im Focus: ALMA entdeckt Trio von Baby-Planeten rund um neugeborenen Stern

Neuartige Technik, um die jüngsten Planeten in unserer Galaxis zu finden

Zwei unabhängige Astronomenteams haben mit ALMA überzeugende Belege dafür gefunden, dass sich drei junge Planeten im Orbit um den Säuglingsstern HD 163296...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Simulierter Eingriff am virtuellen Herzen

18.06.2018 | Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz – Schafft der Mensch seine Arbeit ab?

15.06.2018 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Asteroidenforschung in Garching

13.06.2018 | Veranstaltungen

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

Neuer Abwehrmechanismus gegen Sauerstoffradikale entdeckt

18.06.2018 | Biowissenschaften Chemie

Umwandlung von nicht-neuronalen Zellen in Nervenzellen

18.06.2018 | Biowissenschaften Chemie

Im Fußballfieber: Rittal Cup verspricht Spannung und Spaß

18.06.2018 | Unternehmensmeldung

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