Forschung

Erbgut des Lepra-Bakteriums vollständig entschlüsselt

Das Genom eines mittelalterlichen Krankheitserregers konnte erstmals von Grund auf neu zusammengesetzt werden. Aufgrund der sehr dicken Zellwände des Lepra-Bakteriums war die DNA in den jahrhundertealten Skeletten extrem gut erhalten.

Einem internationalen Forscherteam ist es erstmals gelungen, das Erbgut des Lepra-Bakteriums zu entschlüsseln. Die Wissenschaftler untersuchten fünf mittelalterliche Skelette, die in Dänemark, Schweden und Großbritannien ausgegraben wurden. Die DNA der Lepraerreger war so außergewöhnlich gut erhalten, dass deren komplette Genomsequenz gewonnen werden konnte.

Der Vergleich mit modernen Erregerstämmen zeigt, dass sich das Erbgut der Lepra-Bakterien in den letzten 1.000 Jahren kaum verändert hat.

Der Vergleich mit modernen Erregerstämmen zeigt, dass sich das Erbgut der Lepra-Bakterien in den letzten 1.000 Jahren kaum verändert hat.

Neben den fünf mittelalterlichen Erregerstämmen wurden auch elf moderne Biopsieproben heutiger Patienten aus verschieden Regionen der Welt entschlüsselt, schreibt das Team, das von Wissenschaftlern aus Tübingen geleitet wurde, im Fachmagazin Science. Die Forscher stellten fest, dass alle Stämme des Mycobacterium leprae einen gemeinsamen, knapp 4.000 Jahre alten Vorfahren haben.

Das Erbgut der Bakterien scheint sich innerhalb der letzten 1.000 Jahre kaum verändert zu haben. Ein mittelalterlicher Genotyp des Mycobacterium leprae trete heute im mittleren Osten auf, zitiert Scienceticker die Wissenschaftler. Ein anderer mittelalterlicher Erregerstamm aus Europa weise eine verblüffende Ähnlichkeit mit modernen Stämmen auf, die heute bei Gürteltieren und Leprakranken in Nordamerika gefunden werden. Dies lege einen europäischen Ursprung der amerikanischen Leprastämme nahe.

Vor allem in einem Skelett aus Dänemark war die DNA des Krankheitserregers „außergewöhnlich gut erhalten“, sagte Almut Nebel von der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel. Das Erbgut wurde aus den Zähnen der mittelalterlichen Leprakranken gewonnen. „Diese herausragend erhaltene DNA ermöglicht es zum ersten Mal, ein Genom eines historischen Krankheitserregers von Grund auf neu zusammenzusetzen“, sagte Verena Schünemann vom Institut für Naturwissenschaftliche Archäologie der Universität Tübingen.

Fast die Hälfte der noch erhaltenen DNA des dänischen Skeletts stamme vom Mycobacterium leprae, so die Forscher. Dies sei die vielfache Menge an Erreger-DNA, die sich normalerweise in Skeletten und bei heutigen Patienten finde, was belege, dass sich die bakterielle DNA sehr langsam zersetzt und über die Jahre in Skeletten anreichert. Die Forscher führen dies auf die extrem dicke Zellwand des Lepra-Bakteriums zurück, durch die dessen DNA auch nach dem Tod des Wirts vor Abbau geschützt ist.

Solche bakterielle DNA bleibt möglicherweise viel länger erhalten als die DNA von Wirbeltieren. „Das eröffnet die Möglichkeit, dass bestimmte Formen bakterieller DNA über das maximale Alter für Säugetier-DNA hinaus erhalten bleiben, das rund eine Million Jahre beträgt“, sagte Johannes Krause vom Institut für Naturwissenschaftliche Archäologie. „Damit sollte es möglich sein, die Krankheit bis in ihre prähistorischen Ursprünge zurückzuverfolgen.“

Lepra ist eine verheerende chronische Infektionskrankheit, die bis ins späte Mittelalter in Europa weit verbreitet war. Die Bakterien verteilen sich über das Blut im ganzen Körper und können zahlreiche Organe befallen. Noch immer ist die Krankheit in weiten Teilen der Welt zu finden, obwohl sie eigentlich gut mit Antibiotika zu behandeln ist. Jedes Jahr kommt es zu mehr als 200.000 neuen Infektionen.

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