Uralte mikrobiologische Räuber in der Antarktis entdeckt: neue Erkenntnisse über aggressive Archaeen.

BerlinWissenschaftler haben entdeckt, dass uralte Mikroorganismen in der Antarktis äußerst aggressive Jäger sind. Diese Mikroorganismen, bekannt als Archaeen, leben im Deep Lake, einem extrem salzigen See, der selbst bei Wintertemperaturen von -20°C nicht gefriert. Dr. Yan Liao und Associate Professor Iain Duggin von der University of Technology Sydney untersuchen diese einzigartigen Lebensformen.

Archaeen gehören zu den drei Hauptgruppen des Lebens, zu denen auch folgende gehören:

• Bakterien
• Eukarya (Lebewesen mit membranumhüllten Kernen wie Pflanzen und Tiere)
• Archaeen

Diese Mikroorganismen sind nicht so bekannt wie die anderen beiden Gruppen, spielen aber eine wichtige Rolle in Ökosystemen. Dank ihrer speziellen chemischen Prozesse können sie in der Technologie und bei der Reinigung von Umweltverschmutzungen helfen. Sie leben in extremen Umgebungen wie heißen Quellen, Tiefsee-Schloten, dem Toten Meer und der Antarktis.

Eine neue Studie in Nature Communications zeigt, dass einige Archaeen wie Parasiten agieren und ihre Wirte schnell töten können. Dies ist von Bedeutung, da ein solches Verhalten bei Archaeen bisher unbekannt war. Diese Mikroorganismen, bekannt als DPANN-Archaeen, sind viel kleiner und besitzen begrenzte Stoffwechselfähigkeiten. Sie sind auf Wirtsmikroben, insbesondere andere Archaeen, angewiesen, um zu überleben.

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Wissenschaftler sammelten Proben von Archaeen aus dem Deep Lake in der Antarktis. Dr. Liao und ihr Team entwickelten neue Methoden, um diese Organismen zu untersuchen. Sie nutzten spezielle Färbungen, lebende Fluoreszenzmikroskopie und Elektronenmikroskopie, um zu sehen, wie DPANN-Archaeen mit ihren Wirten interagieren. Dr. Liao färbte den Wirt, Halorubrum lacusprofundi, und das parasitäre DPANN-Archaeon, Candidatus Nanohaloarchaeum antarcticus. Diese Färbungen leuchten unter Laserlicht, was den Forschern ermöglicht, die Organismen über einen längeren Zeitraum zu beobachten. Sie stellten fest, dass sich die DPANN-Parasiten an die Wirtszelle anheften, in sie eindringen und schließlich zum Platzen der Wirtszelle führen.

Assoziierte Professorin Duggin erläuterte, dass Raubtiere in Ökosystemen eine wichtige Rolle spielen, da sie andere Organismen fressen und Überreste hinterlassen, die dann von anderen Konsumenten genutzt werden können. Dies verhindert, dass die gefressenen Organismen alle Nährstoffe für sich behalten. Die Studie hebt hervor, dass DPANN Archaeen möglicherweise eine bedeutendere Rolle in Ökosystemen spielen als bisher angenommen. Ihre parasitäre Lebensweise könnte weit verbreitet sein.

Dr. Liao möchte Archaeen erforschen, um sie in der Medizin und Technologie zu nutzen. Obwohl Archaeen keine Krankheiten verursachen, können sie dennoch die Gesundheit beeinflussen. Archaeen produzieren Methan bei Vieh, daher kann das Wissen über diese Organismen im Kampf gegen den Klimawandel helfen.

Forscher der UTS, des Königlichen Niederländischen Instituts für Meeresforschung, der UNSW Sydney, des MRC Laboratory of Molecular Biology in Cambridge und der Universität Oxford haben gemeinsam an der Studie gearbeitet.