Die Dunkle Materie des Lebens

Jeffrey McLean hat lange gesucht. Fündig wurde der Forscher vom J.Craig Venter Institute im kalifornischen La Jolla ausgerechnet im Badezimmer eines Krankenhauses.

"Wir haben eine Bakteriengemeinschaft, einen Biofilm untersucht. Er stammt aus einem schleimigen Belag in einem Abfluss, einem Siphon. Im Badezimmer eines Patienten. Schon andere Studien sind zu dem Schluss gekommen, dass diese Bakterien vor allem in Biofilmen vorkommen müssten."

Allerdings haben diese Bakterien aus der großen Gruppe der TM6-Bakterien bislang nur sehr diskrete Spuren hinterlassen. Zu erkennen lediglich an einem typischen Marker-Gen. Fanden Forscher bei der Untersuchung eines Biofilms das (16S rRNA) Gen, wussten sie: Ein TM6-Bakterium ist Mitglied dieser Bakterien-Wohngemeinschaft.

"Dank des Marker-Gens wissen wir: Dieses Bakterium kommt wahrscheinlich überall auf der Welt vor, an ganz unterschiedlichen Orten. Ein wahrer Kosmopolit. Aber besonders wohl fühlt es sich offenbar in alten Wasser-Leitungen."

Um mehr über das Bakterium zu erfahren, setzte Jeffrey McLean auf die Erbgutanalyse. Das Problem allerdings: Sein Biofilm enthielt offenbar nur wenige TM6-Exemplare. Würde er das Erbgut jeweils nur einer einzelnen Bakterien-Zelle analysieren, müsste er bis zu 1000 Untersuchungen machen, um ganz sicher eines der raren Exemplare zu finden. Zu teuer und zu aufwendig. McLean griff daher zu einem Trick: Er analysierte in einem Arbeitsgang je 20 und je 100 beliebige Bakterien-Zellen aus der Probe.

Im Computer setzte er das Erbgut der einzelnen Organismen - auch mithlfe von Gen-Datenbanken - wieder zusammen. So rekonstruierte er im Rechner auch das Erbgut eines ersten Vertreters aus der Gruppe der TM6-Bakterien. Und er erlebte dabei einige Überraschungen.

"Das Bakterium besitzt Gene, die wir so noch nirgendwo gesehen haben. Jedes dritte Gen sieht vollkommen anders aus als alle Bakterien-Gene, die wir aus Datenbanken kennen. Hier gibt es viel Neues zu entdecken. Unsere Analyse zeigt auch: Dieses Bakterium hat einen sehr merkwürdigen Stoffwechsel."

Viele Stoffe, die Bakterien für das Überleben und die Vermehrung brauchen, stellt dieses TM6-Bakterium gar nicht her. Zum Beispiel Amino-Säuren.

"Das könnte erklären, warum bislang niemand es geschafft hat, das Bakterium im Labor zu kultivieren. Die Erbgut-Analyse zeigt ganz klar: Dieses Bakterium kann gar nicht alleine überleben. Es braucht Partner. Es kann nur in einem Biofilm überleben. Es gibt auch Hinweise darauf, dass es vielleicht sogar im Inneren anderer Einzeller lebt, zum Beispiel in Amöben."

Darin ähnelt das TM6 anderen, bekannten Bakterien. Auch Legionellen etwa können in Biofilmen siedeln oder im Innern von Amöben. Und sie können Menschen krank machen. Legionellen, die gerne in Warmwasser-Systemen und Duschköpfen leben, können schwere Lungenentzündungen verursachen. Können TM6-Bakterien das auch? Vielleicht, sagt Jeffrey McLean. Aber sicher ist er sich nicht.

"Im Moment kennen wir nur das Erbgut eines einzigen Bakteriums. Was es kann und was nicht - darüber können wir im Moment nur spekulieren. Wir müssen das Erbgut von vielen dieser Bakterien analysieren, um wirklich ein klares Bild zu bekommen."

Zunächst aber wird McLean mit seinen Kollegen am J Craig Venter Institute einen neuen Anlauf unternehmen, die TM6-Bakterien im Labor zu kultivieren. Diesmal gemeinsam mit Amöben. Denn bislang kennt er nur das Erbgut des Bakteriums. Er wüsste aber schon gerne, wie es aussieht und wie es lebt.