- Eine neue Art von Kabelbakterien, Candidatus Electrothrix yaqonensis, wurde in Oregon entdeckt und nach dem Yaquina-Stamm benannt. Die Bakterien sind durch eine dicke, transparente Hülle geschützt und besitzen einen nickelzentrierten Metallkomplex zur effektiven Elektronenleitung. Die Entdeckung könnte wichtige Einblicke in die Evolution und Anpassungsfähigkeit von Kabelbakterien bieten. Candidatus Electrothrix yaqonensis zeigt hohe elektrische Leitfähigkeit und genetische Merkmale beider bekannter Gattungen. Diese Eigenschaften könnten zur Entwicklung biologisch abbaubarer Geräte und zur Sanierung von Sedimenten beitragen.
Eine bemerkenswerte Entdeckung auf einem brackigen Strand in Oregon hat zur Identifizierung einer neuen Art von Kabelbakterien geführt, die als Candidatus Electrothrix yaqonensis benannt wurde. Diese Spezies wurde zu Ehren des Yaquina-Stammes amerikanischer Ureinwohner benannt, der einst um die Yaquina-Bucht lebte – dem Fundort der Bakterien. Kabelbakterien, die sich durch ihre elektrische Leitfähigkeit auszeichnen, sind stabförmig und verbinden sich an ihren Enden, um Ketten zu bilden. Sie teilen eine äußere Membran, die mehrere Zentimeter lange Filamente formt. Diese Bakterien faszinieren durch einen besonderen Metabolismus: Elektronen, die durch die Oxidation von Sulfiden in tieferen Schichten entstehen, werden zur Oberfläche transportiert, um von Sauerstoff und Salpetersäure aufgenommen zu werden.
Candidatus Electrothrix yaqonensis – Eine neue Perspektive
Bisher sind 25 Arten von Kabelbakterien bekannt, die in zwei Gattungen klassifiziert sind: Candidatus Electrothrix, das in Salzwasser vorkommt, und Candidatus Electronema, das in Frisch- und Brackwasser zu finden ist. Die jüngste Entdeckung zeigt charakteristische Gene und Stoffwechselwege beider Gattungen, was darauf hinweist, dass die neue Art eine Brücke zu einem früheren Zweig der Candidatus Electrothrix-Linie darstellt. Die Entdeckung könnte neue Einblicke in die Evolution von Kabelbakterien und ihre Anpassungsfähigkeit an diverse Umgebungen bieten, erklärt Cheng Li, ein Postdoc-Forscher an der Oregon State University und Mitautor der Studie.
Besonders auffällig ist die Erscheinung von Candidatus Electrothrix yaqonensis: Die Filamente dieser neuen Art sind von einer dicken, transparenten Hülle umgeben. Diese Struktur, die bisher unbekannt war, dient wahrscheinlich dem Schutz vor Umweltfaktoren und potenziellen Feinden. Im Inneren der Rillen befindet sich eine Faser, die einen nickelzentrierten Metallkomplex enthält. Dieses biologisch-intrikate Kabel transportiert effektiv Elektronen entlang des Filaments.
Elektrochemische Superlative und genetische Mosaike
Die elektrische Leitfähigkeit des Bakteriums beeindruckt. Bei Tests mit auf Gold placed Filamenten zeigten sich hohe Leitfähigkeiten, die auf ein herausragendes Potenzial hindeuten. Eine genetische Analyse enthüllte außerdem, dass die neue Art genetische Merkmale beider Gattungen aufweist – ein typisches Beispiel für “Mosaizismus”. So beinhaltet das neu entdeckte Bakterium ein Cytochrom mit zwei Häm-Gruppen, während bei anderen Candidatus Electrothrix-Arten nur eine vorhanden ist.
Was die Anpassung an salzige Umgebungen betrifft, so scheint Candidatus Electrothrix yaqonensis auf einzigartige Weise Proteine zu nutzen, die den Austausch von Natriumionen und Protonen regulieren und so auf die wechselnde Salinität des Brackwassers reagieren. Zukünftige Untersuchungen sollen die Mechanismen der Hüllbildung und die Selbstanordnung leitfähiger Fasern weiter entschlüsseln. Aufgrund seiner kombinierte hohe Leitfähigkeit und Umweltanpassungsfähigkeit könnte die Spezies einen neuen Werkstoff für die Bioelektronik liefern und möglicherweise zur Entwicklung biologisch abbaubarer Geräte und Sensoren beitragen. Zudem könnten ihre Eigenschaften zur Sanierung von Schwermetallen und organischen Schadstoffen in Sedimenten hilfreich sein.
