Intime Einblicke

News: Intime Einblicke

Bakterien können untereinander Erbgut austauschen, das ist bekannt. Manche werden selbst mit Pflanzen- oder Hefezellen intim und vermachen bei dieser Gelegenheit den fremden Partnern Teile ihres Erbguts. Unter Laborbedingungen gelang dies nun auch mit tierischen Zellen. Doch dass im Laufe der Evolution ein solcher Austausch stattgefunden hat, halten viele Forscher für unwahrscheinlich.

Antje Findeklee

Nach der Paarung — © Virginia Waters (Ausschnitt)

Mücken paaren sich mit Mücken, Mäuse mit Mäusen und Menschen mit Menschen – aber nicht durcheinander. Bakterien sind da nicht ganz so streng, sie pflegen durchaus auch mit weniger engen Verwandten intimen Kontakt. Dabei kommen sie sich nicht nur nahe, sondern tauschen zudem über eine kleine Brücke Erbgut in Form ringförmiger DNA aus, was als Konjugation bezeichnet wird. Auf diesen als Plasmide bezeichneten Ringen liegen unter anderem so nützliche Informationen wie Resistenzgene.

Doch die Mikroorganismen bleiben nicht nur unter sich, auch Hefen oder Pflanzenzellen sind für ein solches Stelldichein genehm. Und als die Forscher des Humangenomprojekts in ihren Daten Sequenzen entdeckten, die in anderen Tieren fehlten, hielten sie gar einen Genaustausch zwischen menschlichen Zellen und Bakterien für möglich. Doch diese Annahme wurde in Forscherkreisen heftig diskutiert und vielfach abgelehnt.

Virginia Waters von der University of California in San Diego und ihre Kollegen ließen nun kultivierte Zellen von chinesischen Streifenhamstern und dem Darmbakterium Escherichia coli über Nacht allein und ungestört – mit Erfolg. Denn am nächsten Morgen konnten die Forscher in manchen Säugetierzellen tatsächlich anhand eines grün fluoreszierenden Proteins Plasmide aufspüren. Und da das Nährmedium DNA-verdauende Enzyme enthielt, konnte das bakterielle Erbgut nur per Konjugation in die Hamsterzellen gelangt sein. Sehr fruchtbar war das nächtliche Abenteuer allerdings nicht: Nur eine von 10 000 der tierischen Zellen beinhaltete nun auch von den Bakterien vermachte Plasmide.

Untermauert das die Vermutung, dass das fremde Erbgut in unserer DNA tatsächlich von einem solchen Austausch mit Bakterien stammt? Nicht unbedingt, meint William Martin von der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf. Denn es gäbe keine weiteren Hinweise, dass ein Gentransfer, einfach nur, weil er möglich ist, in anderen eukaryotischen Zellen stattgefunden habe. Und auch Jonathan Eisen vom Institute for Genomic Research bleibt skeptisch: "Die Tatsache, dass man unter künstlichen Bedingungen im Labor DNA transferieren kann, sagt wenig darüber, ob solche Übertragungen im Laufe der Evolution stattgefunden haben."

Ganz abgesehen davon könnten die Ergebnisse aber eine praktische Anwendung finden – in der Gentherapie. Denn wenn es sich tatsächlich als möglich erweist, Bakterien statt der bisher meist verwendeten Viren als Genfähren einzusetzen, dann könnten Forscher in Zukunft sehr viel größere DNA-Abschnitte in menschliche Zellen einschleusen.