Forscher knacken Genom von Metall-abbauendem Bakterium

Sequenzierung von Shewanella oneidensis soll biologische Sanierung vorantreiben

Forscher des Institute for Genomic Research (TIGR) haben das Genom des Bakteriums der Gattung Shewanella oneidensis geknackt. Das Bakterium ist für seine Metall-abbauenden Eigenschaften bekannt und besitzt großes Potenzial als Bio-Sanierungsmittel zur Entfernung toxischer Metalle aus der Umwelt. Die Entschlüsselung des Genoms soll neues Licht auf die biochemischen Stoffwechselwege, durch die Chrom, Uran und andere giftige Metalle reduziert werden, werfen. Mit einem ebenfalls entdeckten bakteriellen Phagen soll die Möglichkeit der Manipulation des Bakteriums in Betracht gezogen werden, um es in spezifischen Bio-Sanierungsprojekten einzusetzen.

Das Shewanella-oneidensis-Genom enthält knapp fünf Mrd. Basenpaare mit einem kreisförmigen Chromosom aus 4.758 Genen und einem kleinen DNA-Plasmidring aus 173 Genen. Das Genom enthält laut Analyse eine ungewöhnlich hohe Zahl an Cytochromen. Diese Enzyme stehen mit dem Elektronentransport in Verbindung und sind der Schlüssel zum Mikroben-Potenzial für Bio-Sanierungsprojekte. Dieses Potenzial soll durch eine genetische Manipulation des Bakteriums durch den labmda-förmigen Phagen erhöht werden.

„Shewanella oneidensis ist die erste sequenzierte Mikrobe, die für die biologische Sanierung eingesetzt werden kann und sowohl in einer aeroben als auch in einer sauerstofffreien Umgebung überlebt“, erklärte TIGR-Forscher John F. Heidelberg. S. oneidensis ist ein stäbchen-förmiges Bakerium und findet sich in See- und Flusssedimenten rund um die Welt. Das Bakterium ist eine relativ einfache Mikrobe mit ungewöhnlichen Eigenschaften. Es besitzt verschiedene Möglichkeiten zur Atmung. Diese umfassen ein komplexes Elektronen-Transport-System, um Ionen von Metallen wie Chrom und Uran zu reduzieren. Dabei wird eine Bio-Sanierung (Bioremediation) in Gang gesetzt, durch die in Wasser gelöste metallische Schadstoffe entfernt werden. Ziel von TIGR, einem Non-Profit-Forschungsinstitut unter der Leitung von Claire M. Fraser, ist es, in der Folge eine große Bandbreite von Umweltbakterien zu sequenzieren.