Wolbachia

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Wolbachia
Wolbachia sp. innerhalb einer Insektenzelle

Wolbachia sp. innerhalb einer Insektenzelle

Systematik
Domäne: Bakterien (Bacteria)
Abteilung: Proteobacteria
Klasse: Alpha Proteobacteria
Ordnung: Rickettsiales
Familie: Anaplasmataceae
Gattung: Wolbachia
Wissenschaftlicher Name
Wolbachia
Hertig, 1936
Arten

Wolbachia ist eine Gattung gramnegativer, parasitisch lebender Bakterien. Als wichtigste Art dieser Gattung gilt Wolbachia pipientis. Manche Forscher behaupten, dass zwischen 17 und 75 % aller Insektenarten mit Wolbachia pipientis infiziert sind, auch manche Spinnen- und Nematodenarten sind betroffen.

So sind auch Filarien, eine Superfamilie der Nematoden, obligate Träger der endosymbiotisch lebenden Wolbachien. Phylogenetische Analysen zeigten, dass die Wolbachien, die den Rickettsien nahestehen, seit Millionen von Jahren in den Filarien leben und ähnlich wie Mitochondrien über die Eizellen auf die nächste Generation übertragen werden (vertikale Transmission).[1]

Das Beeindruckende an allen Wolbachia-Arten ist ihre Überlebensstrategie. Sie leben meistens in den Geschlechtsorganen der Wirtsorganismen und manipulieren deren Fortpflanzung zu ihrem Vorteil. Man hat beobachtet, dass mit Wolbachia infizierte Weibchen (z. B. des tropischen Schmetterlings Hypolimnas bolina) ausschließlich Weibchen gebären. Das ist wohl dadurch zu erklären, dass sich das Bakterium nur von der Mutter über die Eizellen, nicht aber vom Vater durch die Spermienzellen auf die Nachkommen überträgt, und es somit für das Überleben der Bakterienart von Vorteil ist, einen möglichst großen Anteil infizierter Weibchen in der betroffenen Art zu erhalten. Dies erreichen sie durch verschiedene Strategien.

In manchen Arten können Wolbachia-Bakterien Parthenogenese auslösen, d. h. die Weibchen produzieren ebenfalls infizierte Nachkommen, die zwar in ihrer genetischen Variabilität eingeschränkt sind, sich aber genetisch voneinander unterscheiden, wenn sie aus Eizellen hervorgehen, die durch Meiose entstanden sind. Infizierte Männchen können sich bei einigen Arten nur mit infizierten Weibchen paaren, bei anderen Arten, z. B. einer Wespenart, zeugen sie nur männlichen Nachwuchs (beide Strategien verhindern die Entstehung von nicht-infizierten Weibchen). Bei der Rollassel Armadillidium vulgare wird der Hormonhaushalt der Nachkommen gestört, so dass sich auch aus genotypisch männlichen Individuen phänotypische Weibchen entwickeln.

Wolbachia als „Fehlerquelle“[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Infektion mit Wolbachia ist in entwicklungsbiologischen Laboren, die mit Insekten (beispielsweise mit Drosophila melanogaster) arbeiten, ein Problem, da manche Phänotypen unter Umständen nicht auf die zu untersuchende Mutation, sondern auf die Wolbachia-Infektion zurückzuführen sind.

Wolbachia als indirektes Insektizid[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Aedes aegypti und andere Mückenarten verlieren bei Infektion mit Wolbachia ihre Fortpflanzungsfähigkeit. Dies kann möglicherweise gezielt genutzt werden, indem man Wolbachia-infizierte männliche Mücken in großer Zahl in die Umwelt entlässt und der entstehende Nachwuchs aus gesunden weiblichen Tieren und infizierten männlichen Mücken nicht lebensfähig ist. Eine zweite Reproduktionsperiode erleben die Tiere nicht, so dass die Population dramatisch an Größe verliert. Die betroffenen Mückenarten sind Vektoren für verschiedene humanpathogene Arboviren, wie z.b. den Dengue-Virus[2][3] und den Malaria-Erreger Plasmodium.[4][5][6]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

 Commons: Wolbachia – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Achim Hörauf, Sabine Mand, Dietrich W. Büttner: Doxycyclin zur Chemotherapie der Filariosen: Elimination von Wolbachien, essenziellen bakteriellen Endosymbionten in den Würmern. In: Deutsches Ärzteblatt. Band 100, Nr. 37. Deutscher Ärzte-Verlag, 12. September 2003, S. A-2383 / B-1988 / C-1875.
  2. Ilaria Dorigatti, Clare McCormack, Gemma Nedjati-Gilani, Neil M Ferguson: Using Wolbachia for dengue control: insights from modelling. In: Trends in parasitology. Band 34, Nr. 2, Februar 2018, ISSN 1471-4922, S. 102–113, doi:10.1016/j.pt.2017.11.002, PMID 29183717, PMC 5807169 (freier Volltext).
  3. Margie Mason: Wolbachia-Bakterien: Forscher infizieren Moskitos mit Dengue-Hemmer. 6. November 2013 (welt.de [abgerufen am 20. Juli 2019]).
  4. Fabio M. Gomes, Carolina Barillas-Mury: Infection of anopheline mosquitoes with Wolbachia: Implications for malaria control. In: PLoS Pathogens. Band 14, Nr. 11, 15. November 2018, ISSN 1553-7366, doi:10.1371/journal.ppat.1007333, PMID 30440032, PMC 6237385 (freier Volltext).
  5. Kampf gegen Tropenkrankheit: Mit Bakterien gegen Malaria-Mücken. In: Spiegel Online. 31. Mai 2016 (spiegel.de [abgerufen am 20. Juli 2019]).
  6. - Bakterien schützen vor Malaria. Abgerufen am 20. Juli 2019 (deutsch).