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Gonorrhoe-Bakterium ist der Kraftprotz unter den Mikroorganismen

Der im Verhältnis zu seiner Grösse stärkste Organismus ist der für die im Volksmund Tripper genannte Geschlechtskrankheit Gonorrhoe verantwortliche Keim: Das Bakterium Neisseria gonorrhoeae kann mit seinen fadenförmigen Anhängseln mit einer Kraft ziehen, die dem 100.000-Fachen seines Körpergewicht entspricht. Das haben Forscher um Michael Sheetz von der Columbia-Universität in New York entdeckt. Die Bakterien schaffen diesen Kraftakt, indem sie mehrere ihrer Anhängsel zu einem Bündel zusammenschalten. Sie nutzen diesen Mechanismus beispielsweise, um sich an Oberflächen festzuhalten. Die Proteine für das Zusammenziehen der Anhängsel zählen damit zu den stärksten bislang bekannte biologischen Motoren.

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Die aus Eiweissen bestehenden Zellanhängsel, sogenannte Pili, sind rund zehnmal länger als das Bakterium selbst. Mit ihnen heften sich Bakterien auf Zelloberflächen des Körpers fest, um sie dann zu infizieren. Michael Sheetz und seine Kollegen studierten diesen Haftmechanismus, indem sie Tripper-Keime in eine Umgebung mit dicht beisammenstehenden Pfeilern aus Gel setzten. Die Bakterien suchten mit ihren Anhängseln Kontakt zu den biegsamen Pfeilern und versuchten, sich heranzuziehen. Aus der Verbiegung der Pfeiler errechneten die Forscher die Zugkraft der Pili.

Meist zogen die Bakterien mit einzelnen Anhängseln. Eher selten konnten die Forscher jedoch ein besonderes Phänomen beobachten: Die Zugkraft stieg in mehreren Schritten an, als ob die Bakterien mehrere Pili zusammenbündeln, um mit diesen in einem gemeinsamen Ruck zu ziehen. Unter dem Elektronenmikroskop konnten die Biologen das bestätigen. Insgesamt entsprach die maximale Zugkraft der 100.000fachen Gewichtskraft der Bakterien. Auch die Ausdauer der Bakterien überraschte: Die hohen Zugkräfte konnten sie über mehrere Stunden aufrechterhalten. Die athletische Hochleistung der Bakterien blieb Wissenschaftlern bislang verborgen, da Bakterienkulturen meist eine Substanz zugegeben wird, die das Bündeln der Pili verhindert, berichten die Forscher.

New Scientist, Onlinedienst

Originalarbeit der Forscher: Nicolas Biais (Columbia University, New York) et al.: PLoS Biology, Bd. 6, Artikel e87


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