Uralte Mikroorganismen in Südamerika entdeckt

Ein Team von Biologen der Northeastern University hat Kolonien von extremophilen Bakterien in Felsformationen identifiziert, die als „Stromatolithen“ bekannt sind und seit Urzeiten in Patagonien in Chile überlebt haben. Es handelt sich um Mikroorganismen, die resistent sind und möglicherweise fast seit dem Ursprung des Lebens auf der Erde existieren. Die von der Biologin Verónica Godoy-Carter geleitete Studie, die in Microbiology Resource Announcements veröffentlicht wurde, sequenzierte das bakterielle Genom dieser Organismen und entdeckte, dass sie einen violetten Farbstoff besitzen, der sie vor ultravioletter Strahlung schützt. Ihre Analyse legt nahe, dass diese resistenten Biofilme, die aus Bakteriengemeinschaften bestehen, entscheidend für die Entwicklung des frühen Lebens waren.

Mikrobielles Leben in „lebenden Felsen“

Die Forschung begann 2018 mit einer Expedition ins chilenische Patagonien. Während der Erkundung identifizierte das Team Mikroorganismen der Gattung Janthinobacterium, die für ihre Fähigkeit bekannt sind, in extremen Umgebungen zu überleben. „Man geht davon aus, dass diese von Bakterien geschaffenen Formationen weitgehend die ersten lebenden, organisierten Zellen der Erde sind“, erklärte Godoy-Carter.

Diese Bakterien, die in sogenannten „lebenden Steinen“ existieren, haben robuste mehrzellige Strukturen und sind in der Lage, extrem niedrigen Temperaturen zu widerstehen. Wissenschaftler glauben, dass ihr bakterielles Purpurpigment nicht nur für ihre charakteristische Farbe verantwortlich ist, sondern auch als Schutzschild gegen Sonnenstrahlung wirkt. „Mit Biofilmen können wir neue Kunststoffe und neue Textilien herstellen. Vielleicht könnten wir Textilien mit dem Pigment herstellen, und vielleicht schützt das Pigment vor UV-Licht“, erklärt Godoy-Carter die Zukunftsmöglichkeiten.

Die Herausforderung, mit Bakterien außerhalb ihrer wilden Umgebung zu arbeiten

Trotz der Fortschritte bei der Genomsequenzierung stellt die Untersuchung dieser Organismen eine Herausforderung dar. „Sie passen sich nicht leicht an das Labor an, neigen dazu, ihr Verhalten zu ändern und stellen die Produktion bestimmter Substanzen ein“, erklärte Godoy-Carter. Um dieses Problem anzugehen, arbeiten die Forscher daran, ihre Gene auf handhabbarere Bakterien, sogenannte „Chassis“, zu übertragen, um ihre Untersuchung und Anwendung in verschiedenen Bereichen zu erleichtern. Die Entdeckung dieser uralten Bakterien in der chilenischen Patagonien erweitert nicht nur das Wissen über die Evolution des Lebens auf der Erde, sondern eröffnet auch neue Entwicklungen in der Biotechnologie und der Molekularbiologie.