Mikroben: Regionale Spezialitäten

Bakterien und andere Mikroorganismen werden leicht von Wind, Wasser und anderen Lebewesen verfrachtet. Das bedeutet jedoch nicht, dass es in der Welt der Mikroben keine regionalen “Spezialitäten” gibt, belegt die Arbeit eines deutsch-amerikanischen Forscherduos. Bei dem von ihnen studierten Bodenbakterium treten umso mehr genetische Unterschiede auf, je größer die räumliche Distanz zwischen zwei Populationen ist.

Bei Nährstoffknappheit werden Myxococcus-Zellen gesellig und beginnen mit der Bildung eines Fruchtkörpers. EM-Aufnahme: Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie / Jürgen Berger, Dr. Gregory Velicer

Das Resultat ist umso bemerkenswerter, als der untersuchte Myxococcus xanthus - ähnlich Pilzen - regelrechte Fruchtkörper mit leichten Sporen bildet. Selbst bei dieser verbreitungsfreudigen Art machen sich geographische Barrieren bemerkbar, schreiben Michiel Vos und Gregory Venicer im Fachblatt “Current Biology”. Ihre Studie führten die beiden Forscher am Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Tübingen durch.

Vos und Venicer untersuchten 145 Isolate des Bodenbakteriums auf feine Unterschiede in 5 Genen. Bis zu einer Entfernung von etwa 100 Kilometern zwischen zwei Entnahmestellen schienen diese “Single Nucleotide Polymorphisms” (SNP) zufällig verteilt zu sein. Bei größeren Werten stieg die Zahl der Unterschiede jedoch mit der Entfernung an.

Dieses Resultat widerspricht einer seit Jahrzehnten diskutierten Hypothese, der zufolge Mikroben aufgrund ihrer schieren Zahl und ihrer geringen Größe weltweit gut “durchmischt” sein sollten. Für das beobachtete Phänomen scheinen zwei Faktoren von Bedeutung zu sein, fanden die Forscher. Einerseits setzen sich in einer Population rein zufällig bestimmte Genvarianten durch, ohne dass ein eventueller Import diese Drift vollständig kompensieren könnte. Gleichzeitig spielt aber auch die Feinanpassung an die lokalen Umweltbedingungen eine Rolle.

Forschung: Michiel Vos und Gregory J. Velicer, Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie, Tübingen, und Department of Biology, Indiana University, Bloomington

Veröffentlichung Current Biology, Vol. 18, pp 386-91

WWW:
MPI für Entwicklungsbiologie
Homepage Gregory Velicer, Indiana University
Myxococcus xanthus
Genetic Drift

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