Neue Einblicke in die Physiologie und Evolutionsgeschichte methanoxidierender und intrazellulärer Bakterien versprechen sich die Projektleiter, Univ.-Prof. Dr. Michael Wagner und Univ.-Prof. Dr. Matthias Horn, von der Sequenzierung zweier Modellorganismen, die nicht im Labor vermehrt werden können.
Gefürchtetes Trinkwasser-Bakterium ...
Im Mittelpunkt des Interesses der beiden Wiener Projekte, die neben 40 anderen Projekten am "Community Sequencing Program 2007" des Joint Genome Institutes beteiligt sind, stehen die Bakterien Crenothrix polyspora und Amoebophilus asiaticus.
Crenothrix polyspora ist ein ungewöhnliches Bakterium, dessen Auftreten in Trinkwasseranlagen seit über 100 Jahren gefürchtet ist. Es verwertet das Treibhausgas Methan und weist einen einzigartigen Entwicklungszyklus auf.
... symbiotische Amöben
Amoebophilus asiaticus hingegen kann sich nur innerhalb von Amöben vermehren. "Bedeutende Krankheitserreger des Menschen benutzen Mechanismen, die vermutlich während der Interaktion mit ursprünglichen Einzellern, wie Amöben, entstanden sind. Von der Untersuchung dieser symbiotischen Bakterien erwarten wir uns neue Einblicke in die Evolution dieser Mechanismen und Anregungen für weiterführende, spannende Experimente", sagt Horn.
15 Milliarden Basen werden sequenziert
Von mehr als 240 eingereichten Projektvorschlägen aus aller Welt wurden 42 Projekte für das so genannte "Community Sequencing Program 2007" des Joint Genome Institutes (JGI) des US-amerikanischen Energieministeriums ausgewählt. Im Rahmen dieses Programms werden im Laufe des kommenden Jahres mehr als 15 Milliarden Basen sequenziert - ungefähr fünfmal die Größe des menschlichen Genoms. "Here is the microbiology of the 21st century!", meint denn auch Carl Woese zu diesem Programm, einer der Pioniere der modernen Mikrobiologie, renommierter Evolutionsbiologie und Träger des Crafoord-Preises der Königlichen Schwedischen Akademie der Wissenschaften.
Kostspielige Genomsequenzierung
"Für uns bietet sich damit die einzigartige Möglichkeit, ansonsten unbezahlbare Projekte mit Hilfe des 'Community Sequencing Programs 2007' zu realisieren", erklärt Michael Wagner, der Leiter des Departments für Mikrobielle Ökologie. Denn die Genomsequenzierung, also die Entzifferung des gesamten Erbguts eines Organismus, ist trotz schnell fortschreitender technischer Entwicklung noch immer eine extrem kostspielige und aufwändige Angelegenheit.
Eine weitere Komplikation ergibt sich aus der Tatsache, dass die Mikroorganismen, die sich Wagner und Horn für ihre Projekte ausgesucht haben, nicht im Labor zu vermehren sind, also jeweils komplexe Lebensgemeinschaften verschiedener Organismen untersucht werden müssen. Die reine Genomsequenzierung ist jedoch nur der Beginn dieser Projekte und liefert lediglich Rohdaten. Erst die vergleichende Analyse dieser Daten mit Hilfe bioinformatischer und phylogenetischer Methoden, die anschließend am Department für Mikrobielle Ökologie unter anderem im Rahmen eines FWF-Projekts durchgeführt werden wird, ermöglicht ein tieferes Verständnis der Biologie und Evolution der untersuchten Mikroorganismen. (vs)
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