Erforschung des Stoffwechsels von Schaben
Ein teilweise EU-finanziertes Forscherteam aus Spanien brachte neue Einzelheiten zur Physiologie der Schabe ans Licht. Ihre Erkenntnisse sind im Online-Fachblatt "PLoS Genetics" (Public Library of Science) nachzulesen und sollen zur Entwicklung neuer Bekämpfungsstrategien gegen diese Schädlinge beitragen. Neben finanzieller Unterstützung durch die spanische Regierung wurde die Studie durch das Projekt CRAB (Combating resistance to antibiotics) unter der Thematik "Biowissenschaften, Genomik und Biotechnologie im Dienste der Gesundheit" des Sechsten Rahmenprogramms (RP6) und durch das Projekt TARPOL (Targeting environmental pollution with engineered microbial systems a la carte) des Siebten Rahmenprogramms (RP7) gefördert. Die Studie beschreibt die Genomsequenz des Bakterienstamms Blattabacterium Bge, der im Darm der Deutschen Schabe (Blatella germanica) lebt. Der sogenannte Endosymbiont lebt, wie der Name schon sagt, in Symbiose mit seinem Wirt, d.h. in spezialisierten Zellen seines Darmfettgewebes und ist dafür zuständig, Stickstoff in Form von Ammoniak aus dem Insektenkörper auszuscheiden. Der Metabolismus von Blattabacterium "verläuft nach einem scheinbar ineffizienten Prinzip: unter hohem Energieaufwand werden bakterielle Enzyme gebildet, die alle das gleiche Molekül abbauen - und zwar Urea", wie Dr. Amparo Latorre, einer der Forschungsleiter, von der Universität Valencia erläutert. In vielen Organismen ist Urea (Harnstoff) ein Endprodukt des Stoffwechsels von Stickstoffverbindungen und wird meist über den Urin ausgeschieden. Urea entsteht in den meisten Organismen durch Oxidierung von Aminosäuren oder aus Ammoniak. Bei der Deutschen Schabe übernimmt der Endosymbiont Blattabacterium diese Aufgabe. Doch auch bei anderen Insekten sind solche Prozesse hinlänglich bekannt. "Bakterielle Endosymbionten von Insekten verbessern wesentlich die Nährstoffaufnahme ihrer Wirte", heißt es in der Studie. "In einigen Fällen, beispielsweise bei Blattläusen und Tsetse-Fliegen, regulieren Endosymbionten den Stoffwechsel des Wirts, indem sie Nährstoffmängel ausgleichen. Bei den allesfressenden Riesenameisen sorgen die Bakterien für die Stickstoffausscheidung." Dies ist auch der Fall bei Blattabacterium in Schaben. Wie die Forscher herausfanden, weisen Riesenameisen und Schaben einen erstaunlich ähnlichen Stoffwechselmechanismus auf, dessen Evolution wahrscheinlich völlig unabhängig voneinander verlief, da es sich bei den Endosymbionten um zwei weit entfernte Bakterienstämme handelt. "Dies illustriert sehr gut die evolutionäre Konvergenz zweier Endosymbionten, die sehr verschiedenen Bakterienstämmen (phyla) angehören und ihre Funktionen auf sehr ähnliche Weise ihrem Wirt angepasst haben", so die Studie. Abschließend bemerkt Dr. Latorre, dass "das bessere Verständnis der evolutionären Mechanismen symbiotischer Insekten-Bakterien-Beziehungen nicht nur dazu beitragen kann, die grundlegende Physiologie und das Verhalten der Wirtstiere aufzuklären, sondern auch neue Bekämpfungsstrategien zu entwickeln."
Länder
Spanien