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Wenn nach Tankerunglücken gewaltige Mengen Öl ins Meerwasser auslaufen, ist das für sie ein gefundenes Fressen: Erdöl abbauende Bakterien können sich von dem energiereichen schwarzen Brennstoff ernähren - und säubern dadurch nebenbei den verseuchten Ozean. Forscher aus Bielefeld und Braunschweig haben jetzt - gemeinsam mit Kollegen aus Italien und Spanien - erstmals das Genom eines solchen Erdöl abbauenden Mikroorganismus entschlüsselt.

Ihre Erkenntnisse veröffentlichten die Wissenschaftler der Universität Bielefeld, des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung und ihre Kollegen aus Italien und Spanien in der Fachzeitschrift Nature Biotechnology. Das Verständnis der Biochemie des Bakteriums Alcanivorax borkumensis, so hoffen die Forscher, könnte neue Wege für die effektive und umweltfreundliche Reinigung ölverseuchter Gewässer aufzeigen.

"Alcanivorax borkumensis kann sich ausschließlich von den Kohlenwasserstoffen ernähren, aus denen das Erdöl besteht", erklärt Dr. Vitor Martins dos Santos, Wissenschaftler am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung. "Jetzt, wo wir sein Erbmaterial sequenziert haben, wollen wir herausfinden, wie ihm das gelingt."

"Man kennt bereits eine Reihe von Öl abbauenden Meeresbakterien", sagt Dr. Peter Golyshin, der Koordinator dieses gemeinsamen Forschungsprojektes, an dem auch die Technische Universität Braunschweig beteiligt ist. "Aber mehrere Studien haben gezeigt, dass das in Braunschweig entdeckte Alcanivorax borkumensis weltweit zu den wichtigsten von ihnen gehört. Nach der Genomsequenzierung wissen wir, wieso: Dieses Bakterium produziert ein ganzes Arsenal von sehr wirkungsvollen Öl oxidierenden Enzymen."

Erkenntnisse über Biofilm-Bildung

Das könnte für den Umweltschutz von großer Bedeutung sein: Die biochemischen Tricks des Bakteriums, angelegt in seinen Genen, lassen sich möglicherweise vom Menschen gezielt für die Reinigung verseuchter Gewässer nutzen. Aber auch zum grundlegenden Verständnis bakterieller Überlebensstrategien dürfte die Auswertung des Alcanivorax-Genoms einiges beitragen: "Das Erdöl abbauende Bakterium bildet einen so genannten Biofilm an der Grenzschicht zwischen Öl und Wasser", erklärt Prof. Kenneth Timmis, leitender Wissenschaftler am Helmholtz-Zentrum. "Und da Biofilme auch bei der Besiedelung des menschlichen Körpers durch Krankheitserreger eine wichtige Rolle spielen, könnte ein tieferes Verständnis dieses Prozesses auch für die Medizin von Nutzen sein."

Hintergrund Die Entschlüsselung des Alcanivorax-Genoms fand im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten und von der Universität Bielefeld koordinierten Kompetenznetzwerks "Genomforschung an Bakterien für den Umweltschutz, die Landwirtschaft und die Biotechnologie" statt. Die Annotation des Alcanivorax borkumensis Genoms durch das internationale Wissenschaftlerteam erfolgte mittels der in Bielefeld entwickelten GenDB-Software komplett über Internetkommunikation, wie der Netzwerkkoordinator Professor Alfred Pühler erklärt.

Originalartikel

S. Schneiker, V.A.P. Martins dos Santos, D. Bartels, Th. Bekel, M. Brecht, J. Buhrmester, T.N. Chernikova, R. Denaro, M. Ferrer, C. Gertler, A. Goesmann, O.V. Golyshina, F. Kaminski, A. Khachane, S. Lang, B. Linke, A. McHardy, F. Meyer, T.Y. Nechitaylo, A. Pühler, D. Regenhardt, O. Rupp, J.S. Sabirova, W. Selbitschka, M.M. Yakimov, K.N. Timmis, F.-J. Vorhölter, S. Weidner, O. Kaiser, P.N. Golyshin: Genome sequence of the ubiquitous hydrocarbon degrading marine bacterium Alcanivorax borkumensis sheds light on marine oil degradation. Nature Biotechnology 2006.

Ansprechpartner der Universität Bielefeld: Dr. Werner Selbitschka, Fakultät für Biologie / CeBiTec, Telefon: 0521/106-5604, E-Mail: werner.selbitschka@genetik.uni-bielefeld.de