Elektroschock -
Blitze schaffen neues Leben

Nicht nur in "Frankenstein"-Filmen haben Blitze eine Leben spendende Wirkung. Die elektrischen Entladungen treiben offenbar auch die Evolution von Bakterien voran.
 
Gewitter könnten in der Weiterentwicklung von Mikroorganismen eine wichtige Rolle spielen. Durch einen Blitzschlag nehmen im Boden lebende Bakterien bereitwilliger fremde Gene auf, hat ein französisches Forscherteam um Pascal Simonet von der Université Lyon herausgefunden.
 
Bei diesem so genannten horizontalen Gentransfer wechseln zum Beispiel Resistenzgene von einer Art zur anderen. Ein solcher Erbgut-Tausch kommt bei Bakterien derart häufig vor, dass bislang eine plausible Erklärung dafür fehlt. Simonet und seine Kollegen hatten Blitze im Verdacht, zumal Biologen oft elektrische Felder nutzen, um Zellwände von Bakterien für DNS oder andere Moleküle durchlässig zu machen.
 
Blitze machen Bakterien für fremde Gene empfänglich. Wie die Online-Ausgabe von "Nature" berichtet, testeten die französischen Forscher die Idee mit Hilfe eines Blitzgenerators. Ziel der elektrischen Entladungen waren Bodenproben, in denen die Wissenschaftler einen Stamm des Bakteriums Escherichia coli angesiedelt hatte. Zudem enthielt die Mischung so genannte Plasmide - kleine ringförmige DNS-Moleküle - die Resistenzgene gegen ein bestimmtes Antibiotikum codierten.
 
Unabhängige Versuche hatten gezeigt, dass die Bakterien diese Plasmide unter normalen Bedingungen nicht aufnehmen konnten. Im künstlichen Gewitter dagegen funktionierte der Gentransfer: Einige der Mikroben, die den Blitzschlag heil überstanden hatten, waren danach gegen das Antibiotikum resistent, sie mussten also die Plasmide in ihr Erbgut eingebaut haben.
 
Die Zutaten für das Experiment sind auch in der Natur reichlich vorhanden: Im Erdboden gibt es Bakterien und freie DNS-Schnipsel von toten Organismen in rauen Mengen. Die von Gewittern verursachte "Elektrotransformation" der Mikroben könnte deshalb ein universeller Mechanismus sein, glaubt Simonet. Jeder Blitz, so spekuliert der Forscher, verwandelt möglicherweise bis zu 10.000 Bakterien. Simonet und seine Kollegen stellen ihre Studie in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift "Applied and Environmental Microbiology" vor.