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 Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers
28.04.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Forschungsteam entdeckt Mechanismus zur Aktivierung der Reproduktion bei Pflanzen
28.04.2017 | Universität Hamburg

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: TU Chemnitz präsentiert weltweit einzigartige Pilotanlage für nachhaltigen Leichtbau

Wickelprinzip umgekehrt: Orbitalwickeltechnologie soll neue Maßstäbe in der großserientauglichen Fertigung komplexer Strukturbauteile setzen

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Bundesexzellenzclusters „Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen" (MERGE) und des Instituts für...

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Internationaler Tag der Immunologie - 29. April 2017

28.04.2017 | Veranstaltungen

Kampf gegen multiresistente Tuberkulose – InfectoGnostics trifft MYCO-NET²-Partner in Peru

28.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Über zwei Millionen für bessere Bordnetze

28.04.2017 | Förderungen Preise

Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wie Pflanzen ihre Zucker leitenden Gewebe bilden

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie