July 26, 2021

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Vererbungslehre: Riesige DNA-»Kastrierter Eber«-Strukturen verblüffen Wissenschaftler

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Sollten die Borg echt sein, wäre es für Methanoperedens extrem aufwändig, sie zu erhalten, sagen Banfield und seine Kollegen. Die DNA-Strukturen müssten demnach einen gewissen Nutzen bieten. Um herauszufinden, welcher das sein könnte, analysierten die Forscher die Sequenzen von Hunderten von Borg-Genen und verglichen sie mit bekannten Genen.

Borg scheinen viele Gene zu beherbergen, die für komplette Stoffwechselprozesse nötig sind, einschließlich der Verdauung von Methan, sagt Banfield. Sie beschreibt diese Sammlungen als »einen Werkzeugkasten«, der Methanoperedens besondere Fähigkeiten verleihen könnte.

Was macht einen Borg zu einem Borg?

Neben ihrer bemerkenswerten Größe haben Borg mehrere strukturelle Merkmale gemeinsam: Sie sind linear, nicht kreisförmig wie viele ECEs; sie haben gespiegelte, sich wiederholende Sequenzen an jedem Ende des Strangs; und sie haben zahlreiche weitere repetitive Regionen sowohl innerhalb als auch zwischen den mutmaßlichen Genen.

Individuell können sich solche Merkmale der Borg mit denen anderer großer ECEs überschneiden. Dazu zählen beispielsweise Elemente in bestimmten Salz liebenden Archaeen, so dass laut Baliga die Neuartigkeit der Borg in diesem Stadium noch fraglich ist. Borg würden auch riesigen linearen Plasmiden ähneln, die in Actinobakterien vorkommen, sagt Julián Rafael Dib, ein Mikrobiologe an der Pilotanlage für mikrobiologische Industrieprozesse in Tucumán, Argentinien.

Banfield entgegnet, dass die einzelnen Merkmale der Borg zwar schon einmal gesehen wurden, aber »die Größe, die Kombination und die metabolische Genlast« mache sie besonders. Sie spekuliert, dass sie einst ganze Mikroben waren und von Methanoperedens assimiliert wurden, ähnlich wie eukaryotische Zellen Energie erzeugende Mitochondrien durch die Assimilation frei lebender Bakterien erhielten.

Jetzt, da die Wissenschaftler wissen, wonach sie suchen müssen, könnten sie weitere Borg finden, indem sie alte Daten durchforsten, sagt Baker, der früher in Banfields Labor gearbeitet hat. Er ist davon überzeugt, einige Kandidaten in seiner eigenen genetischen Datenbank entdeckt zu haben, seit der Preprint veröffentlicht wurde.