Hautbakterium lebt im Wein

Forscher haben das erste Bakterium entdeckt, das vom Menschen auf eine Pflanze überging. Es ist eine Unterart von Propionibacterium acnes - einem Hautbakterium, von dem viele Stämme als Erreger von Akne beim Menschen gelten. Die Forscher fanden das Bakterium zufällig, als sie Weinreben untersuchten. Die Mikroben haben sich so sehr an ihren neuen Wirt angepasst, dass sie mittlereile ohne ihn nicht mehr überleben können. Aufgrund des unkonventionellen Lebensraums nannten die Forscher den Bakterienstamm nach dem legendären Musiker Frank Zappa: Propionibacterium acnes type Zappae. 

Einige Bakterien der Art Propionibacterium acnes sind dafür bekannt, beim Menschen die Hauterkrankung Akne hervorrufen zu können. Ein neu entdeckter Stamm macht sich jedoch nicht als Krankheitserreger alle Ehre, sondern gilt als das erste entdeckte Bakterium, das vom Menschen auf eine Pflanze übertragen wurde.

Übertragung schon bei der Domestikation

Die Forscher stießen auf das Bakterium, als sie das Mikrobiom, die Gesamtheit aller Mikroorganismen im Gewebe von Weinreben (vitis vinifera) aus dem Norden Italiens untersuchten. Es besiedelt die Rinde, das Xylem und sogar das Markgewebe der Weinpflanze. Dabei scheint es sich auch innerhalb der Zellen ausgebreitet zu haben, so die Forscher. Nach der Entdeckung wurde das Bakterium von den Wissenschaftlern Propionibacterium acnes type Zappae getauft.

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Die phylogenetischen Analysen der Wissenschaftler zeigen, dass das Bakterium vor schätzungsweise über 6.000 Jahren seinen Weg vom Menschen auf die Pflanzen gefunden hat. Dies macht auch geschichtlich Sinn, denn zur selben Zeit - während der Jungsteinzeit (Neolithikum) - wurden Weinreben vom Menschen domestiziert.

Bakterium wurde vom Wein abhängig

Die Bakterien gingen nach der Übertragung eine Symbiose mit den Weinpflanzen ein. Die Forscher fanden auch heraus, dass ein Gen (recA) des Bakteriums im Laufe der Evolution seine Funktion verlor. Es ist für die DNA-Reparatur verantwortlich und ein wichtiges Markergen. Dieses Gen wurde in der symbiotischen Beziehung zwischen dem Bakterium und der Pflanze offenbar nicht mehr benötigt, vermuten die Forscher. Dies ist keinesfalls ungewöhnlich bei Symbiosen. Allerdings wurde das Bakterium dadurch von seinem neuen Wirt abhängig. Den Forscher gelang es daher nicht das Bakterium im Labor zu kultivieren.  

Forscher bei der Namensgebung von Musiker inspiriert

Das Bakterium Propionibacterium acnes type Zappae wurde nach dem Musiker Frank Zappa benannt, da es einen unkonventionellen Lebensraum erobert hat. Frank Zappa galt als experimentierfreudiger Komponist und Musiker, der nicht zum ersten Mal als Namensgeber fungiert. So sind beispielsweise bereits ein Fisch (Zappa confluentus), eine Qualle (Phialella zappai) und ein bakterielles Gen (zapA) nach dem einflussreichen Musiker benannt.

„Dieses Bakterium ist so unkonventionell in seinem Verhalten und sein neuer Lebensraum ist so unerwartet, dass wir an Frank Zappa dachten. Tatsächlich haben wir beide zu der Zeit, als wir es entdeckten ein Zappa-Album in unseren Autos gehört“, erklären die Autoren Andrea Campisano und Omar Rota-Stabelli.