Ein molekularer Ansatz zur Suche nach Vielfalt unter Bakterien in der Umwelt

Molekulare 16S rDNA-basierte Techniken wurden auf eine Torfprobe aus Norddeutschland angewendet, um die vorhandene bakterielle Vielfalt zu untersuchen und die Klonsequenzen mit denen aus ähnlichen Studien an anderen terrestrischen Proben zu vergleichen. Genomisches DNA wurde durch ein direktes Lysierungsverfahren aus der Torfmatrix extrahiert. 16S rRNA-Genome wurden unter Verwendung von PCR-Primern amplifiziert, die auf konservierte Regionen der bakteriellen 16S rDNA abzielen. 16S rDNA-Fragmente wurden in einen Plasmidvektor kloniert, und die resultierende Klonbibliothek von 262 Sequenzen wurde durch Hybridisierung mit verschiedenen Oligonukleotid-Sonden und Sequenzanalyse von zufällig ausgewählten Klonen gescreent. Das 16S rDNA-Insert von 76 Klonen wurde teilweise sequenziert. Klone, die entweder durch Hybridisierung oder durch Sequenzanalyse identifiziert wurden, fielen in drei Phyla. Nach Hybridisierung mit einer spezifischen Oligonukleotidsonde stellte sich heraus, dass 42 % der Klone Mitglieder der Alphaklasse der Proteobakterien repräsentierten. Fünfundzwanzig dieser Klone wurden zufällig für die Sequenzanalyse ausgewählt; keiner konnte einer der bekannten Gattungen dieser Unterklasse zugeordnet werden. Die zweitgrößte Klongruppe macht 15 % der Klone aus und ist um Acidimicrobium ferrooxidans und Rubrobacter radiotolerans gruppiert, die beide entfernt mit Mitgliedern der Ordnung Actinomycetales verwandt sind. Der dritte große Kloncluster (10 %) war mäßig bis entfernt mit dem Phylum Acidobacterium capsulatum verwandt. Von den zusätzlich sequenzierten Klonen konnten einige anderen Unterklassen der Proteobakterien, dem Verrucomicrobium-Phylum und dem Phylum der Spirochäten zugeordnet werden. Der Vergleich der hier präsentierten Ergebnisse mit denen aus anderen Umgebungen zeigt eine signifikante Anzahl gemeinsamer Kloncluster. Da die überwiegende Mehrheit der durch molekulare Methoden bis jetzt aus allen marinen und terrestrischen Proben retrieved Sequenzen das Vorhandensein neuartiger Bakterienarten anzeigt, kann angenommen werden, dass ein riesiges, noch unerschlossenes biotechnologisches Potenzial in der Umwelt vorhanden ist.