Bakterielle Sensorenkomplexe zur Umweltnavigation

Wie sich Bakterien in ihrer Umwelt zurechtfinden

Abstract

Viele bewegliche Bakterien sind in der Lage, mithilfe von ausgedehnten Rezeptorgittern ihre chemische Umwelt wahrzunehmen und ihren Bewegungsapparat dementsprechend zu kontrollieren. Das System ist hochempfindlich und kann Nährstoffe in Konzentrationen über fünf Größenordnungen wahrnehmen. Darüber hinaus können die Bakterien den gegenwärtigen Zustand mit der Vergangenheit vergleichen, was ihnen ermöglicht, Närstoffgradienten zu verfolgen. Dieses Verhalten wird Chemotaxis genannt und ermöglicht den Bakterien, optimale Lebensräume aufzusuchen. Chemotaxis ist eines der am besten verstandenen Signaltransduktionssysteme in der Biologie, und der genaue Aufbau und die Funktion der einzelnen Komponenten ist mittlerweile besonders im Modelsystem E. coli gut untersucht. Chemotaxis wird auch von pathogenen Bakterien verwendet und ist ein wichtiger Bestandteil für einen ungestörten Infektionsverlauf. Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass die Grundstruktur der Gitter, in denen die Komponenten der Chemotaxis angeordnet sind, in unterschiedlichen Bakterien vom bekannten Modellsystem E. coli abweichen kann.