Gesundheit: Bakterien-Sex mit Hamsterzellen

Sex zwischen zwei verschiedenen Arten - was wir für gewöhnlich missbilligen - wird in so manchem liberalen Labor von Kalifornien aktiv unterstützt. Dort nämlich werden Bakterien dazu gebracht, sich mit Hamsterzellen sexuell auszutauschen - ein ganz neues Kapitel in der Geschichte der Erotik.

Wie bei Menschen kommt es auch bei Bakterien zeitweise buchstäblich zum Hervortreten eines Phallus. Dieser nähert sich normalerweise einem anderen Bakterium und schießt Erbgut (Desoxyribonukleinsäure, DNS) in das andere Bakterium. Der Vorgang wird "Konjugation" genannt.

Nun hat man Bakterien bereits dazu gebracht, ihr Erbgut mit Pflanzen und Hefe auszutauschen - aber mit den Zellen von Säugetieren gelang das nie. Virginia Waters von der Universität von Kalifornien in San Diego hat es nun geschafft und meint, die Arbeit habe sich gelohnt. Sie legte das Darmbakterium "Escherichia Coli" auf Hamsterzellen und machte es ihnen so möglich, intim zu werden: "Man gibt ihnen sozusagen eine gemeinsame Nacht."

Virginia Waters konnte zeigen, dass dabei Bakterien-DNS in die Hamsterzellen gelangte. Die Forscherin verfolgte ein Gen, das der Bauplan ist für ein fluoreszentes Eiweiß. Nach dem "Koitus" leuchteten die Hamsterzellen geradezu.

Jahrelang dachte man, Bakterien seien besonders wählerisch, wenn es um die Wahl ihrer Partner geht, sagt George Sprague von der Universität von Oregon in Eugene. Die Oberflächen ihrer Zellen, dachte man, seien zu unterschiedlich, um anderen Zellen nahe zu kommen.

Doch dann stellte sich heraus, dass bestimmte Bakterien sich auf Pflanzenzellen und Hefe einlassen - "eine Überraschung für die Wissenschaftler", sagt Sprague. Bakterien mit Säugerzellen zu paaren, "schien wie das ultimative sexy experiment".

Könnten Bakteriengene auch in das menschliche Erbgut eindringen? Bakterien tauschen normalerweise untereinander Gene aus, die ihnen bei der Resistenz gegenüber Antibiotika helfen.

Doch Bakteriengene würden nur dann dauerhaft im Erbgut von Säugern bleiben, wenn die Gene vom Bakterium in ein Spermium oder in eine Eizelle übertragen würden - nur dann würde das Bakteriengen an nachfolgende Generationen weitervererbt werden.

Das ist zwar möglich, passiert aber vermutlich äußerst selten, sagt Jean-Marc Ghigo, der den bakteriellen DNS-Austausch am Pasteur-Institut in Paris studiert. Waters hingegen hofft, die Erkenntnisse der Sexualität von Bakterien nutzen zu können für die Gentherapie. Viele Krankheiten sind auf Gendefekte zurückzuführen, manchmal ist dabei nur ein Gen betroffen, wie etwa im Falle der Mukoviszidose, bei der die Lunge von zähem Schleim überzogen ist.

Wäre es möglich, das defekte Gen durch ein intaktes zu ersetzen, würde man das Übel an der Wurzel packen: So könnte man Bakterien in der Lunge eines Mukoviszidose-Patienten so verändern, dass sie das defekte Gen in die Lungenzellen schleusen und die Zellen reparieren. "Es wäre eine effektive Methode der DNS-Lieferung", sagt Ghigo. Große Bakterienpopulationen, die dauernd auf Sex aus sind, könnten erfolgreicher sein als die einmalige Dosis eines Präparates, welches das fehlende Gene enthält.

Der Genforscher Stephen Hyde von der Universität von Oxford in Großbritannien ist jedoch skeptisch: Die dicke, schützende Schleimschicht in den Lungen könnte die Bakterien daran hindern, überhaupt in die Nähe der Lungenzellen zu gelangen. Außerdem könnte ein Risiko darin bestehen, Bakterien in den Körper zu schleusen. Ganz abgesehen davon ist es nach wie vor schwer, Bakteriengene in Säugerzellen zu übertragen, die DNS-Fäden leicht zerreißen.

Helen Pearson