Chlamydien können wohl doch schwimmen

Bisher galten Chlamydien als unbewegliche Bakterien, die nicht nur Krankheiten auslösen, sondern in der Umwelt weit verbreitet sind. Wiener Forscher entdeckten nun Gene, die auf Fortbewegung mit Geißeln hinweisen.

Chlamydien leben auch in Einzellern wie Amöben (Bild).
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Chlamydien leben auch in Einzellern wie Amöben (Bild).
Chlamydien leben auch in Einzellern wie Amöben (Bild). – (c) imago stock&people (imago stock&people)

Chlamydien sind eine bekannte Bakteriengruppe, vor allem wegen der Geschlechtskrankheiten und Augenentzündungen, die sie bei Menschen auslösen. Doch es gibt viel mehr davon, die ganz normal in der Umwelt vorkommen und keine Krankheiten verursachen. „In jeder Boden- oder Wasserprobe finden wir Chlamydien. Dort leben sie vorwiegend in Einzellern“, sagt Astrid Collingro vom Department für Mikrobiologie und Ökosystemforschung der Uni Wien.

Ihre Arbeitsgruppe, geleitet von Matthias Horn, fand ganz Erstaunliches in Proben aus dem Meer: Chlamydien besitzen Gene, die auf eine aktive Fortbewegung hindeuten. „Bisher dachte man, dass Chlamydien völlig unbeweglich sind. Sie kommen hauptsächlich innerhalb anderer Zellen vor“, sagt Collingro. Für die Vermehrung sind Chlamydien auf ihre Wirtszelle – sei es eine menschliche Zelle, die infiziert ist, oder Einzeller wie Amöben – angewiesen. Die Verbreitung der Chlamydien findet außerhalb der Wirtszellen statt, in Form von kugeligen Elementarkörperchen. Bisher gab es keine Anzeichen, dass diese Verbreitungsform beweglich ist. Man fand auch keine „Motoren“, wie Flagellen, die normalerweise E. coli und viele andere schwimmende Bakterien antreiben.

 

Einzeln separierte Zellen

Weil diese Bakteriengruppe für den Menschen so relevant ist – Chlamydien verursachen weltweit über 100 Millionen Infektionen pro Jahr – konzentrierten sich die Wiener Mikrobiologen auf deren Genome. „Wenn man Boden- oder Wasserproben analysiert, weiß man fast nie, welche Zellen die ursprünglichen Wirtszellen der Chlamydien sind“, sagt Collingro. Denn Chlamydien gemeinsam mit ihren natürlichen Wirtszellen aus der Umwelt zu isolieren ist schwierig.

Daher verwendeten die Forscher das Verfahren der Einzelzellgenomik, mit dem sie Chlamydien auch ohne die Wirte untersuchen konnten. Die Wasser- und Meeresbodenproben wurden von den Kooperationspartnern des Projekts (gefördert vom Wissenschaftsfonds FWF) geliefert: aus einem Fjord in Kanada am pazifischen Ozean und aus der Nordsee vor der Insel Sylt in Deutschland. „Aus molekularbiologischen Daten wussten wir, dass es im Meer eine hohe Vielfalt von Chlamydien gibt. Doch über diese Arten ist bisher so gut wie nichts bekannt“, sagt Collingro.

Das Team separierte in den Meeresproben einzelne Bakterienzellen und suchte gezielt nach Chlamydien. „Wir haben Zehntausende Zellen untersucht und darunter nur drei Chlamydien-Zellen gefunden“, so Collingro. Dann wurden die separierten Zellen zerstört und das Genom vervielfältigt. So konnten erstmals die Gene mariner Chlamydien sequenziert werden. „Dabei fanden wir so gut wie alle Gene, die Bakterien für Flagellen brauchen“, erklärt Collingro. Über 20 Gene der Meeres-Chlamydien deuten auf diesen Bakterienmotor hin. Das heißt, dass diese Chlamydien wohl selbsttätig schwimmen können.

„Das war überraschend. Denn Chlamydien haben sehr reduzierte Genome und behalten nur Gene, die wirklich nötig sind“, sagt Collingro. „Chlamydien sind also wesentlich anpassungsfähiger als bisher gedacht. Das ist ein wichtiger Puzzlestein zu einem besseren Verständnis dieser ungewöhnlichen Bakteriengruppe.“ Das Team macht sich nun weiter auf die Suche nach den Flagellen-Genen in anderen Chlamydienarten. Und die Forscher wollen mikroskopische Nachweise liefern, dass diese Chlamydien wirklich einen Motor zur Fortbewegung haben. (vers)

IN ZAHLEN

3neue Chlamydien-Arten haben Wiener Forscher in Meeresproben gefunden, deren Erbgut aus einzelnen Zellen heraus entschlüsselt und vergleichend untersucht.

20Gene von ca. 1000 des Genoms von Meeres-Chlamydien sind Flagellen-Gene, also Vorlagen für einen Motor, der die Zelle aktiv antreiben kann.

("Die Presse", Print-Ausgabe, 08.07.2017)

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