idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
idw-Abo

idw-News App:

AppStore

Google Play Store



Instanz:
Teilen: 
03.11.2025 10:28

Bakterien nutzen Viren, um ihre eigenen Abwehrmechanismen zu verbreiten

Michael Hesse Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie

    Auf den Punkt gebracht
    • Aufnahme mobiler genetischer Elemente aus der Umwelt – Pseudomonas fluorescens, das sterilem Kompostfiltrat ausgesetzt war, nahm mehrere mobile genetische Elemente auf, die Anti-Phagen-Abwehrgene trugen.
    • Weit verbreitetes Phänomen – Ähnliche Elemente kommen häufig in Pseudomonas und anderen Gattungen vor, darunter Vibrio cholerae, dem Erreger der Cholera.
    • Übetragung des Elements als Satellit an Jumbo-Phagen – wurde an einem Element, I55, wird als Satellit durch einen Jumbo-Phagen transportiert – eine bisher unbekannte Form des phagenvermittelten Gentransfers.

    Ein Team des Max-Planck-Instituts für Evolutionsbiologie hat eine neue Klasse mobiler genetischer Elemente von Bakterien entdeckt, die sich mithilfe von Riesenviren – sogenannten Jumbo-Phagen – zwischen Zellen bewegen. Die in den Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlichte Arbeit deckt eine unerwartete Wendung im langjährigen Wettrüsten zwischen Bakterien und ihren Viren auf.
    In der Studie wurde ein gewöhnliches Bakterium sterilem Filtrat aus Gartenkompost ausgesetzt. Das Bakterium nahm mehrere bisher unbekannte DNA-Elemente auf, die jeweils Gene zur Abwehr von Phageninfektionen trugen. Bemerkenswerterweise wurde festgestellt, dass eines dieser Elemente, genannt I55, auf einem Jumbo-Phagen mitreiste, was es zu einem der ersten Beispiele für einen Phagen-Satelliten macht, der ein so großes Virus ausnutzt.
    Das Element verbreitet sich nicht nur über den Phagen, sondern schützt auch seinen bakteriellen Wirt durch ein Restriktions-Modifikations-System – wodurch das Bakterium effektiv die virale Maschinerie zu seinem eigenen Vorteil nutzen kann.
    „Als eine Jumbo-Phagensequenz auf der Bildfläche erschien, fügte sich alles zusammen“, sagt Yansong Zhao. „Das erklärte, wie sich ein so großes Element zwischen Zellen bewegen konnte.“

    „Die Entdeckung zeigt, wie viel in der Natur noch verborgen ist“, fügt Paul Rainey hinzu. „Selbst in einer Handvoll Gartenkompost gibt es Wechselwirkungen, die wir gerade erst zu entdecken beginnen.“
    Die Studie hebt die verborgene Vielfalt mobiler DNA in der Umwelt hervor und könnte letztendlich zu neuen biotechnologischen Werkzeugen für den Transfer großer genetischer Regionen zwischen Bakterien führen.


    Originalpublikation:

    Y. Zhao, Y. Ma, C. Vasileiou, A.D. Farr, D.W. Rogers, & P.B. Rainey, Jumbo phage–mediated transduction of genomic islands, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 122 (44) e2512465122, https://doi.org/10.1073/pnas.2512465122 (2025).


    Weitere Informationen:

    https://www.evolbio.mpg.de/3839952/news_publication_25645851_transferred?c=5697


    Bilder

    Mobile genetische Elemente nutzen einen Jumbo-Phagen zum Transfer zwischen Bakterienzellen. Dargestellt sind die Bakterien DNA in rot, die mobilen genetischen Elemente in grün und die Jumbo-Phagen in blau.
    Mobile genetische Elemente nutzen einen Jumbo-Phagen zum Transfer zwischen Bakterienzellen. Dargeste ...
    Quelle: Yansong Zhao
    Copyright: Die Abbildung wurde mit Biorender.com erstellt und mit ChatGPT bearbeitet.


    Merkmale dieser Pressemitteilung:
    Journalisten
    Biologie
    überregional
    Forschungs- / Wissenstransfer, Forschungsergebnisse
    Deutsch


     

    Mobile genetische Elemente nutzen einen Jumbo-Phagen zum Transfer zwischen Bakterienzellen. Dargestellt sind die Bakterien DNA in rot, die mobilen genetischen Elemente in grün und die Jumbo-Phagen in blau.


    Zum Download

    x

    Hilfe

    Die Suche / Erweiterte Suche im idw-Archiv
    Verknüpfungen

    Sie können Suchbegriffe mit und, oder und / oder nicht verknüpfen, z. B. Philo nicht logie.

    Klammern

    Verknüpfungen können Sie mit Klammern voneinander trennen, z. B. (Philo nicht logie) oder (Psycho und logie).

    Wortgruppen

    Zusammenhängende Worte werden als Wortgruppe gesucht, wenn Sie sie in Anführungsstriche setzen, z. B. „Bundesrepublik Deutschland“.

    Auswahlkriterien

    Die Erweiterte Suche können Sie auch nutzen, ohne Suchbegriffe einzugeben. Sie orientiert sich dann an den Kriterien, die Sie ausgewählt haben (z. B. nach dem Land oder dem Sachgebiet).

    Haben Sie in einer Kategorie kein Kriterium ausgewählt, wird die gesamte Kategorie durchsucht (z.B. alle Sachgebiete oder alle Länder).