Robert Klatt
In der Tiefsee wurde eine neue Bakterienart entdeckt, die eine einzigartige Fortpflanzungsmethode besitzt und Viren freisetzt, um ihren Stickstoffstoffwechsel zu beschleunigen.
Peking (China). Die Biologie hat bisher hauptsächlich Planctomyceten aus dem Süßwasser und flachen Meeresbereichen analysiert. Ein Team des Institut für Ozeanologie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) um Rikuan Zheng hat nun Tiefsee-Planctomycetes-Bakterien untersucht.
„Die meisten Studien über die Bakterienfamilie der Planctomycetes haben sich bisher auf Stämme in Süßwasser und flachen Ozeanbereichen konzentriert, aufgrund der logistischen Herausforderungen bei der Probenentnahme und Kultivierung von Tiefseestämmen.“
Laut der Publikation im Fachmagazin eLife haben die Forscher dabei eine Bakterienart entdeckt, die mit Viren ihren Stickstoffstoffwechsel fördert und eine besonders Fortpflanzungsart besitzt.
Um die Bakterien zu isolieren, sammelten die Forscher Bodenproben aus der Tiefsee. Es handelt sich dabei um einen bekannten Lebensraum für Planctomyceten. Anschließend konnten sie durch Gensequenzierung den Bakterienstamm ZRK32 identifizieren. Dieser wächst deutlich schneller als die anderen Tiefseebakterien der Probe und gehört wahrscheinlich zur Gattung Poriferisphaera. Anschließende Untersuchungen kamen zu dem Ergebnis, dass es sich dabei um die zuvor unbekannte Art Poriferisphaera hetertotrophicis handelt.
Die Wissenschaftler entdeckten zudem, dass Poriferisphaera hetertotrophicis ein spezielles Knospungsmodell zur Fortpflanzung verwendet, das bisher bei anderen Bakterien der Klasse nicht beobachtet wurde. Laut Chaomin Sun funktioniert das Knospungsverfahren von Poriferisphaera hetertotrophicis am besten in nährstoffreichen Medien.
„Unsere Analysen zeigen, dass der Stamm ZRK32 eine neue Art ist, die am besten in nährstoffreichen Medien wächst und einen Bakteriophagen in Gegenwart von Stickstoff freisetzt.“
Untersuchungen zu Stickstoffverbindungen zeigten, dass die Zugabe von Nitrat oder Ammoniak das Wachstum förderte, während Nitrit das Wachstum hemmte. Interessanterweise setzte das Bakterium in Anwesenheit von Nitrat oder Ammoniak einen Bakteriophagen frei, der als Phage-ZRK32 bezeichnet wird und das Wachstum der Bakterien dramatisch fördert.
„Dieser Phage-ZRK32 ist ein chronischer Bakteriophag, der in seinem Wirt lebt, ohne ihn zu töten. Unsere Ergebnisse bieten neue Erkenntnisse zum Stickstoffstoffwechsel bei Planctomycetes-Bakterien und ein geeignetes Modell zur Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen Planctomycetes und Viren.“
eLife, doi: 10.7554/eLife.89874.1
