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Bakterien können Tausende von Kilometern allein durch die Luft fliegen • Earth.com


Eine neue Studie belegt, dass Bakterien Tausende von Kilometern durch die Luft fliegen können, ohne von Menschen und Tieren abhängig zu sein. Experten zufolge kann ihre neue Theorie der "Luftbrücke" erklären, wie schädliche Bakterien dieselben Antibiotikaresistenzgene gemeinsam haben.

Der Studienautor Konstantin Severinov ist Hauptuntersuchungsleiter am Waksman Institute of Microbiology und Professor für Molekularbiologie an der Rutgers Universität.

"Unsere Forschung legt nahe, dass es einen planetaren Mechanismus geben muss, der den Austausch von Bakterien zwischen weit entfernten Orten gewährleistet", sagte Professor Severinov. „Da die Bakterien, die wir untersuchen, in sehr heißem Wasser – etwa 160 Grad Fahrenheit – an abgelegenen Orten leben, ist es nicht vorstellbar, dass Tiere, Vögel oder Menschen sie transportieren. Sie müssen auf dem Luftweg transportiert werden, und diese Bewegung muss sehr groß sein, so dass Bakterien an isolierten Orten gemeinsame Merkmale aufweisen. “

Die Untersuchung konzentrierte sich auf „molekulare Erinnerungen“, die in bakterieller DNA gespeichert sind, und dokumentiert, wann Bakterien auf Viren stießen. Bakteriophagen, Viren, die Bakterien befallen, können überall auf der Erde gefunden werden, wo Bakterien vorhanden sind, und sie haben einen tiefgreifenden Einfluss auf die Mikrobenpopulationen.

Die Wissenschaftler sammelten Thermus thermophilus-Bakterien in heißem Kies am Vesuv und aus heißen Quellen in Italien, Chile und Russland.

Nachdem Bakterienzellen mit Viren infiziert wurden, speichern sie molekulare Erinnerungen in speziellen Regionen der Bakterien-DNA, den sogenannten CRISPR-Arrays. Zellen, die Infektionen überleben, geben die Erinnerungen als kleine Stücke viraler DNA an ihre Nachkommen weiter. Wissenschaftler können die Geschichte der bakteriellen Interaktion mit Viren verfolgen, indem sie die chronologische Reihenfolge der Erinnerungen betrachten.

Die Wissenschaftler erwarteten, dass Bakterien, die sich in heißen Quellen in Tausenden von Kilometern Entfernung angesammelt hatten, sehr unterschiedliche Erinnerungen an Begegnungen mit Viren hätten, obwohl sie die gleiche Art waren. Die Wissenschaftler glaubten auch, dass sich die Bakterien unabhängig voneinander entwickelt hätten und schnell sehr unterschiedlich würden.

"Wir fanden jedoch, dass es viele gemeinsame Erinnerungen gab – identische Teile viraler DNA, die in derselben Reihenfolge in der DNA von Bakterien aus fernen heißen Quellen gespeichert waren", erklärte Professor Severinov. "Unsere Analyse kann ökologische und epidemiologische Studien über schädliche Bakterien liefern, die weltweit Antibiotikaresistenzgene gemeinsam nutzen und möglicherweise auch durch die Luft anstatt durch menschliche Reisende zerstreut werden."

Als nächstes planen die Forscher, ihre Luftbrückenhypothese zu testen, indem sie Bakterien identifizieren, die in der Luft in verschiedenen Höhen und Orten auf der ganzen Welt vorhanden sind.

Die Studie wird in der Zeitschrift veröffentlicht Philosophische Transaktionen der Royal Society B.

Durch Chrissy Sexton. Earth.com Angestellter Autor

Bild-Gutschrift: Jaroslaw Ispolatov

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