Bdellovibrio

Bdellovibrio ist eine Bakteriengattung, die sehr kleine, sehr schnell schwimmende, gramnegative, aerobe, bakterienparasitische Arten umfasst.

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Sie sind monopolar monotrich begeißelt und schwimmen mit einer Geschwindigkeit des 100fachen ihrer Körperlänge pro Sekunde. Bdellovibrien befallen meist gramnegative Bakterien, bevorzugt Pseudomonas und Enterobakterien. Sie durchdringen die Zellwand ihrer Opfer, dringen in den periplasmatischen Raum ein und verdauen dann das Zytoplasma ihres Wirts. Sie wachsen im Inneren des Wirts zu einem Zylinder heran, aus dem durch Einschnürung viele gleichgroße neue Zellen entstehen. Durch Auflösen der Zellwand des Wirts gelangen diese dann ins Freie.

Genomforschung

Im Jahre 2004 wurde von S. Schuster und Kollegen die komplette Genomsequenz von B. bacteriovorus publiziert. In dieser Arbeit stellen die Autoren die aus der Genomsequenz abgeleiteten Daten dem Lebenszyklus von B. bacteriovorus gegenüber und dabei gelingt es ihnen darzustellen, wie sich dieser in der genomischen Ausstattung des Bakteriums widerspiegelt. Für alle acht verschiedenen Phasen des Lebenszyklus (Wahrnehmung der Beute – Anheftung – Eindringen – sich Einrichten – Bildung des Bdelloplasten – Zellteilung – Reifung – Freisetzung) konnten Gene bzw. Proteine identifiziert werden, die vermutlich in der jeweiligen Phase eine entscheidende Rolle spielen. So wurden Gene für die Bildung der Flagelle und verschiedener Haftstrukturen identifiziert, die an den ersten beiden Phasen beteiligt sein dürften. Um in das Beutebakterium einzudringen, schüttet B. bacteriovorus vermutlich einen Cocktail von hydrolytischen Enzymen aus, die lokal begrenzt die Zellwand öffnen und es dem Eindringling erlauben, in das Periplasma der Beute zu schlüpfen. Dieses Loch wird dann wieder vollständig verschlossen. Die sich im Periplasma etablierenden Jäger beginnen, wiederum mit Hilfe vieler hydrolytischer Enzyme und einer großen Zahl verschiedener Transportkomplexe, die Makromoleküle im Zytoplasma der Beute abzubauen und als Substrat für das eigene Wachstum zu benutzen. Nach erfolgter Zellteilung und Reifung kommt es durch einen letzten Angriff der hydrolytischen Enzyme zur völligen Zerstörung der Beutebakterien und gleichzeitig zur Freisetzung von einer meist ungeraden Zahl von neuen B. bacteriovorus-Bakterien.

Literatur

Rendulic S., et al., 2004. A predator unmasked: life cycle of Bdellovibrio bacteriovorus from a genomic perspective. Science 303:689-92.