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Das Bakteriums Mycoplasma pneumoniae erweist sich als komplexer Organismus. Im Zentrum der smybolisch dargestellten Stoffwechselwege ist ein Ribosom - die Proteinfabrik der Zelle - dargestellt.
Copyright: Takuji Yamada, SCB, EMBL
Rundum-Charakterisierung einer Bakterienzelle
Einem internationalen Forscherteam ist es gelungen, praktisch sämtliche Zellvorgänge innerhalb des Bakteriums Mycoplasma pneumoniae zu katalogisieren. Die Wissenschaftler erfassten dazu die Gesamtheit der Proteine, RNA-Abschriften und Stoffwechselvorgänge.
Das Genom von M. pneumoniae - einem Erreger der atypischen
Lungenentzündung - ist selbst im Vergleich zu dem anderer Bakterien
winzig. Die Forscher erhoffen sich von ihren Untersuchungen deshalb unter anderem Aufschluss über die Frage nach der Mindestausstattung eines
lebensfähigen Organismus.
Geleitet wurde die Dreifachstudie von Peer Bork und Anne-Claude Gavin vom European Molecular Biology Laboratory in Heidelberg und ihrem ehemaligen Kollegen Luis Serrano, jetzt am Centre de Regulacio Genòmica in Barcelona. Eine Gruppe analysierte das Transkriptom, also sämtliche RNA-Moleküle, in die das Erbgut übersetzt wird, unter verschiedenen Umweltbedingungen . Eine zweite erfasste das Metabolom - die Gesamtheit der Stoffwechselvorgänge innerhalb von M. pneumoniae - unter den gleichen Bedingungen. Die dritte Gruppe konzentrierte sich auf das so genannte Proteom und damit auf die Frage, welche Proteine wann gebildet werden und wie sie miteinander interagieren.
Das Bakteriums Mycoplasma pneumoniae erwies sich als komplexer Organismus. Im Zentrum der smybolisch dargestellten Stoffwechselwege ist ein Ribosom - die Proteinfabrik der Zelle - dargestellt.
Das Innenleben der Bakterie zeigte sich trotz der Kürze des DNA-Strangs als überraschend komplex: Viele Proteine übernehmen eine Doppelfunktion und finden sich mit einer Vielzahl verschiedener Partner zu Komplexen zusammen. Auch bei der Genregulation hat die Zelle Wege gefunden, den Mangel an spezialisierten Steuerungsmolekülen wettzumachen. Im Detail, sagen die Forscher, seien die genauen Mechanismen allerdings noch nicht verstanden.
In vielerlei Hinsicht zeige das Bakterium eine Zellorganisation, die der von Zellen mit Zellkern (Eukaryoten) ähnele, urteilen Howard Ochman und Rahul Raghavan von der University of Arizona in einem Begleitkommentar. M. pneumoniae sei "randvoll mit hochkomplexen Regulationsnetzen und innovativen Signalwegen". All das lege den Schluss nahe, dass es "simple Bakterien" nicht gebe.
Lungenentzündung - ist selbst im Vergleich zu dem anderer Bakterien
winzig. Die Forscher erhoffen sich von ihren Untersuchungen deshalb unter anderem Aufschluss über die Frage nach der Mindestausstattung eines
lebensfähigen Organismus.
Geleitet wurde die Dreifachstudie von Peer Bork und Anne-Claude Gavin vom European Molecular Biology Laboratory in Heidelberg und ihrem ehemaligen Kollegen Luis Serrano, jetzt am Centre de Regulacio Genòmica in Barcelona. Eine Gruppe analysierte das Transkriptom, also sämtliche RNA-Moleküle, in die das Erbgut übersetzt wird, unter verschiedenen Umweltbedingungen . Eine zweite erfasste das Metabolom - die Gesamtheit der Stoffwechselvorgänge innerhalb von M. pneumoniae - unter den gleichen Bedingungen. Die dritte Gruppe konzentrierte sich auf das so genannte Proteom und damit auf die Frage, welche Proteine wann gebildet werden und wie sie miteinander interagieren.
Das Bakteriums Mycoplasma pneumoniae erwies sich als komplexer Organismus. Im Zentrum der smybolisch dargestellten Stoffwechselwege ist ein Ribosom - die Proteinfabrik der Zelle - dargestellt.
Das Innenleben der Bakterie zeigte sich trotz der Kürze des DNA-Strangs als überraschend komplex: Viele Proteine übernehmen eine Doppelfunktion und finden sich mit einer Vielzahl verschiedener Partner zu Komplexen zusammen. Auch bei der Genregulation hat die Zelle Wege gefunden, den Mangel an spezialisierten Steuerungsmolekülen wettzumachen. Im Detail, sagen die Forscher, seien die genauen Mechanismen allerdings noch nicht verstanden.
In vielerlei Hinsicht zeige das Bakterium eine Zellorganisation, die der von Zellen mit Zellkern (Eukaryoten) ähnele, urteilen Howard Ochman und Rahul Raghavan von der University of Arizona in einem Begleitkommentar. M. pneumoniae sei "randvoll mit hochkomplexen Regulationsnetzen und innovativen Signalwegen". All das lege den Schluss nahe, dass es "simple Bakterien" nicht gebe.
Quelle: spektrumdirekt
Güell, M. et al.: Transcriptome Complexity in a Genome-Reduced Bacterium. In Science 326, S. 1268-1271, 2009.
Yus, E. et al.: Impact of Genome Reduction on Bacterial Metabolism and Its Regulation. In: Science 326, S. 1263-1268, 2009.
Kühner, S. et al.: Proteome Organization in a Genome-Reduced Bacterium. In: Science 326, S. 1235-1240, 2009.
Ochman, H., Raghavan, R.: Excavating the Functional Landscape of Bacterial Cells. In: Science 326, S. 1200-1201, 2009.