Home Medizin Proteotypisierung enthüllt neue Extremophile in hochgelegenen Seen

Proteotypisierung enthüllt neue Extremophile in hochgelegenen Seen

von NFI Redaktion

Mikroorganismen, die in extremen Umgebungen leben, können Wissenschaftlern wichtige Einblicke in das Leben auf der Erde und sogar auf anderen Planeten geben. In einer Studie, veröffentlicht in ACS‘ Journal of Proteome Research, beschreiben Forscher eine innovative Methode, um Extremophilen mithilfe von Proteinfragmenten anstelle von genetischem Material genauer zu identifizieren. Diese Methode half dabei, zwei robuste Bakterienarten aus hochgelegenen Seen in Chile zu entdecken, die einem frühen Mars ähneln.

Selbst in widrigen Umgebungen, wie extremen Hitze, Kälte oder Höhenlagen, haben sich einige Mikroorganismen perfekt angepasst. Diese extremophilen Mikroben sind von großem Interesse für Astrobiologen, die nach außerirdischem Leben suchen. Aktuelle Methoden zur Identifizierung dieser Mikroorganismen basieren meist auf genetischer Sequenzierung, die jedoch Schwierigkeiten bei der Unterscheidung eng verwandter Arten haben kann. Daher untersuchte ein Team um Ralf Moeller, ob die Identifizierung von Extremophilen anhand ihrer Proteinsignatur möglich ist.

Die Forscher sammelten Wasserproben aus hoch gelegenen Andenseen im chilenischen Altiplano, über 3,7 Meilen über dem Meeresspiegel. Durch Kultivierung von 66 Mikroben aus diesen Proben verglichen sie die herkömmliche Gensequenzierung mit der neuen „Proteotyping“-Technik, die Proteinfragmente anstelle von DNA analysiert.

  • Bei der Gensequenzierung wurden die Nukleotide des 16s-rRNA-Gens aus den Proben verglichen, um die Mikroben zu identifizieren.
  • Die Proteotyping-Technik analysierte Proteinfragmente, um Peptidsignaturen zu erzeugen und die Mikroben zu identifizieren.

Durch diese Methoden konnten 63 der 66 Mikroorganismen erfolgreich identifiziert werden. Für die drei unidentifizierten Mikroben konnten durch die Proteotypisierung zwei potenziell neue extremophile Bakterienarten entdeckt werden. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Proteotyping eine vielversprechende Methode zur Identifizierung von Mikroorganismen aus kleinen biologischen Proben sein könnte. Möglicherweise könnte die Proteinprofilierung in Zukunft sogar dazu beitragen, außerirdisches Leben zu finden und die Artenvielfalt auf der Erde besser zu erkunden.

Quelle:

Amerikanische Chemische Gesellschaft

Zeitschriftenreferenz:

Runzheimer, K., et al. (2024). Erkundung von Extremophilen im Anden-Hochgebirgssee durch fortgeschrittene Proteotypisierung. Zeitschrift für Proteomforschung. doi.org/10.1021/acs.jproteome.3c00538.

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