Kernklau im Plankton

Donnerstag, 25. Januar 2007, 6:01 • Rubrik Biologie, Genetik.

Wer eine fremde Maschine betreiben will, tut gut daran, zunächst den Umgang damit zu erlernen. Einfacher macht es sich ein räuberischer Einzeller im Meeresplankton, haben amerikanische Biologen entdeckt. Hat sich das Wimperntierchen eine Algenzelle einverleibt, lässt es neben den Chloroplasten auch den Zellkern der Beute intakt – und kann so zusätzliche Sonnenenergie gewinnen.

Auf den ersten Blick erinnere die Situation an eine Symbiose, schreiben die Forscher um Matthew Johnson und Diane Stoecker von der University of Maryland im Magazin “Nature”. Dass die erbeuteten Zellen und sämtliche Bestandteile letztlich zerstört würden, spreche jedoch gegen diese Interpretation. “Der Prozess lässt sich am ehesten als Raub mit Haltung der Beute-Organellen charakterisieren.”

Johnson und Kollegen studierten das Verhalten des Wimperntierchens Myrionecta rubra, nachdem sich dieses an einzelligen Algen aus der Gruppe der Cryptophyceen sattgefressen hatte. Frühere Arbeiten hatten bereits gezeigt, dass der Räuber die Chloroplasten seiner Beute nutzt, um Photosynthese zu betreiben. Die Forscher fanden nun, dass auch die Zellkerne der erbeuteten Algen bis zu 30 Tage lang überdauern.

Fein säuberlich in eine Membranhülle verpackt, sind die Algenkerne keineswegs inaktiv. Im Gegenteil: Binnen Tagen schwellen die Kerne an und die Aktivität mehrerer, für den Betrieb der Algenchloroplasten nötiger Gene steigt auf ein Vielfaches. Jedes Kern-Paket enthält zudem etwas Zellplasma samt Proteinfabriken (Ribosomen) und scheint – wie auch die erbeuteten Chloroplasten – an das innerzelluläre Membransystem angeschlossen zu sein.

Die Forscher halten es daher für denkbar, dass die Information der Algengene in Proteine umgesetzt und diese an die Chloroplasten geliefert werden. Ob aus der temporären Nutzung der fremden Zellmaschinerie einmal eine dauerhafte Beziehung entstehen könne, sei unklar. Gemessen an der Häufigkeit des Wimperntierchens im Plankton und seinen gelegentlichen Massenauftreten, müsse die Karyokleptie jedoch ein lohnenswertes Unterfangen sein.

Forschung: Matthew D. Johnson und Diane K. Stoecker, University of Maryland Center for Environmental Science, Cambridge; und andere

Veröffentlichung Nature, Vol. 445, 25. Januar 2007, pp 426-8, DOI doi:10.1038/nature05496

WWW:
Diane Stoecker’s Lab
Myrionecta rubra
Cryptomonaden/Cryptophyceen
Endosymbiosis and The Origin of Eukaryotes

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