Schweizer Forscher:

Bakterien “kooperieren” und “handeln” mit Waffen

Das Cholera-Bakterium

(Bild: Ronald Taylor, Tom Kirn, Louisa Howard)

Im Mikrokosmos geht es ganz schön martialisch zu: Bakterien schießen mit Giftspeeren, um sich gegen Konkurrenten durchzusetzen. Aber wenn sie dabei einen Artgenossen treffen, dann kann es mitunter passieren, dass dieser von dem Angriff profitiert. Dann nämlich, wenn Bestandteile recycelt und daraus eigene Munition produziert werde, berichten Forscher der Universität Basel.

Die als "Typ-VI-Sekretionssystem" bezeichnete Abschussvorrichtung der Bakterien besteht aus einem winzigen Speer in einer flexiblen Hülle. "Wenn Bakterien ihre Harpune abfeuern, zieht sich die Hülle innerhalb weniger Sekunden zusammen und stößt so den Speer in Bakterien, die sich in unmittelbarer Nachbarschaft befinden", erklärte Marek Basler vom Biozentrum der Universität Basel am Donnerstag.

Die Spitze dieser Nano-Harpunen ist mit Molekülen bestückt, die für Widersacher toxisch sind, sodass diese sterben. Ganz anders hingegen bei einem verwandten Artgenossen: Dieser verwende die Bestandteile der Harpune für den Bau eigener Giftspeere, berichten Basler und sein Team auch im Fachblatt "Cell".

"Unbewaffnete" Bakterien nach Angriff ebenfalls "bewaffnet"
Für ihre Untersuchung arbeiteten die Forschenden mit dem Erreger der Cholera. "Das Besondere an Vibrio cholerae ist, dass es die Harpunen ununterbrochen herstellt und sie ziellos abfeuert", sagte Studienautorin Andrea Vettiger. Die Forschenden brachten Vibrio-Bakterien, denen das Harpunensystem fehlte, mit solchen zusammen, die das ganz normale Typ-VI-Sekretionssystem besaßen. Dank der Munitionslieferung ihrer normal bewaffneten Kollegen konnten die Harpunen-losen Bakterien anschließend doch wieder eigene Giftspeere bauen.

Die Bakterien "kooperieren" sogar manchmal, um einen Widersacher zu töten, wie Basler und sein Team feststellten. Zwei Vibrio-Bakterien, denen jeweils Teile ihres Harpunensystems fehlten, tauschten sich aus, um gemeinsam Waffen gegen einen dritten Konkurrenten zu bauen.

"Kooperation unter Bakterien verschafft ihnen Überlebensvorteil"
"Auch wenn wir das Verhalten der Bakterien nur unter Laborbedingungen beobachtet haben, sind wir davon überzeugt, dass diese Form der Kooperation auch in der Natur eine wichtige Rolle spielt und manchen Bakteriengemeinschaften dadurch einen Überlebensvorteil verschafft", sagte Basler.