Posted in: Genetik 12. Oktober 2006 20:00 Weiter lesen →

Kleinstes Genom identifiziert

Das mit Abstand kleinste Genom haben japanische und amerikanische Forscher sequenziert. Wie sie im Magazin „Science“ berichten, bringt es das Erbgut eines in Insekten lebenden Bakteriums auf eine Länge von lediglich 160.000 Basenpaaren. Diese und weitere Eigenheiten sprechen für die Ansicht, dass sich das Bakterium längst von einem eigenständigen Organismus zu einem bloßen Zellbestandteil entwickelt hat.

Obgleich das Genom des Bakteriums Carsonella ruddii extrem dicht gepackt ist, enthält es nicht mehr als 182 vermutliche Gene, berichten die Forscher um Atsushi Nakabachi vom japanischen RIKEN-Forschungsinstitut und von der University of Arizona. „Das Bakterium hat Gene verloren, die als absolut unerlässlich angesehen werden“, so Nakabachis Kollegin Nancy Moran.

Carsonella ruddii lebt als Symbiont in Blattflöhen (Pachypsylla venusta). Wie auch die nahe verwandten Blattläuse, ernähren sich diese Insekten ausschließlich von zuckerhaltigem Pflanzensaft. Für die Versorgung mit Aminosäuren und anderen Nährstoffen verlassen sie sich auf bakterielle Mitbewohner, die sie in eigens darauf ausgelegten Zellen beherbergen. Tatsächlich machen Gene für den Aminosäure-Stoffwechsel gut ein Sechstel des minimalistischen Carsonella-Genoms aus, während solche für die Synthese einer Zellhülle oder den Fettstoffwechsel komplett fehlen.

Da die Blattflöhe in diesem Fall keine anderen mikrobiellen Symbionten tragen, müssen sie das Fehlen der übrigen, für einen bakteriellen Lebenswandel nötigen Gene selbst kompensieren, schreiben Nakabachi und Kollegen. Möglicherweise seien „wie im Falle der Organellen einige Gene aus dem Erbgut eines Carsonella-Vorfahren in das Genom eines Blattfloh-Vorfahren übergegangen und stehen nun unter der Kontrolle der Wirts-Zellkerne.“

Forschung: Atsushi Nakabachi und Nancy A. Moran, Environmental Molecular Biology Laboratory, RIKEN, Wako, und Department of Ecology and Evolutionary Biology, University of Arizona, Tucson; Masahira Hattori, Graduate School of Frontier Sciences, University of Tokyo; und andere

Veröffentlichung Science, Vol. 314, 13. Oktober 2006, p 267, DOI 10.1126/science.1134196

WWW:
Environmental Molecular Biology Laboratory, RIKEN
Moran Laboratory
Pflanzenläuse
Hackberry Petiole Gall Psyllid
Endosymbiosis and The Origin of Eukaryotes

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