Myxobacteria

Als Myxobacteria (eingedeutscht auch "Myxobakterien") werden Bakterien aus der Ordnung der Myxococcales bezeichnet. Die Bakterien leben vor allem im Boden. Sie sind die einzigen bisher bekannten Prokaryonten, die im Übergang von einzelliger zu mehrzelliger Lebensweise stehen. Sie werden den Proteobacteria zugerechnet, einer großen Gruppe gramnegativer Bakterien.

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Die Myxobakterien haben - im Vergleich zu anderen Prokaryonten - sehr große Genome, die aus rund 9-12 Millionen Basenpaaren bestehen. Das Genom von Sorangium cellulosum ist mit mehr als 13 Millionen Basenpaaren das größte aller bisher (2007) sequenzierten bakteriellen Genome.

Myxobakterien besitzen keine Geißeln, können sich aber über feste Oberflächen aktiv durch Gleiten bewegen. Sie bilden Schwärme aus tausenden Zellen, die durch interzelluläre Signale (Botenstoffe) zusammengehalten werden. Es wird vermutet, dass die hohe Zahl an Individuen die Ernährung von anderen Mikroorganismen und ungelösten organischen Verbindungen erleichtert, da so die Konzentration der abgegebenen Verdauungsenzyme erhöht wird.
Wenn die Nahrung knapp wird, strömen die Zellen durch Chemotaxis zusammen und bilden Fruchtkörper. Diese Fruchtkörper können je nach Art verschiedene Formen und Farben annehmen. In den Fruchtkörpern bilden die Zellen zunächst längliche vegative Zellkörper, die sich dann unter Ausbildung dicker Zellwände zu runden Myxosporen entwickeln. Diese Sporen sind vor Austrocknung geschützt und haben nur geringen Stoffwechsel. Als Ruhestadien können sie überdauern, bis sich die Nahrungsverhältnisse verbessern.
Die Fähigkeit zur Fruchtkörperbildung besitzen die meisten, aber nicht alle Myxobakterien. Anaeromyxobacter dehalogenans ist beispielsweise ein obligat anaerob lebender Vertreter, bei dem bisher keine Fruchtkörper nachgewiesen werden konnten.

Unter Laborbedingungen können einige Myxobakterien durch Zugabe von Glycerin, Dimethylsulfoxid (DMSO) und anderen Substanzen zur Sporenbildung veranlasst werden, ohne dass zuvor Fruchtkörper gebildet werden. Die Art und Weise, wie diese Substanzen das genetische Programm zur Sporulation aktivieren, ist noch nicht erforscht.

Die Lebensweise, insbesondere die Fruchtkörperbildung, ähnelt der der eukaryontischen Schleimpilze, ein Beispiel für konvergente Entwicklung. Aufgrund ihres komplexen Lebenszyklus' sind Myxobakterien Gegenstand verschiedener Forschungsvorhaben. Die Genome einiger Vertreter wurden sequenziert (Myxococcus xanthus, Anaeromyxobacter dehalogenans, Stigmatella aurantiaca und Sorangium cellulosum).
Myxobakterien produzieren eine Reihe medizinisch und industriell nützlicher chemischer Stoffe, beispielsweise Antibiotika und Proliferationshemmer für die Krebsbekämpfung. Die weltweit größte Sammlung von Myxobakterien befindet sich bei der Deutschen Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen (DSMZ) in Braunschweig.

Literatur

Whitworth, D. (ed).: Myxobacteria: Multicellularity and Differentiation. ASM Press, Washington D.C., 2007, ISBN: 978-1-55581-420-5