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Geschichte 13. Jänner 2016

Steinzeitmikrobiom aus Asien

Bioinformatiker rekonstruieren urzeitliches Bakteriengenom aus Ötzis Magen und finden Antworten über die Besiedlung Europas.

Forscher entdeckten Spuren des Bakteriums Helicobacter pylori im Verdauungstrakt von „Ötzi“. Das rekonstruierte Genom des ältesten bekannten Vertreters dieses Bakteriums gab Überraschendes preis: Frühe Einwanderer aus Asien müssen bei der Besiedlung Europas eine zentrale Rolle gespielt haben.

Das Bakterium Helicobacter pylori ist ein interessanter Krankheitserreger und ein wichtiges Forschungsobjekt. Es ist seit mehr als 100.000 Jahren an den Menschen gebunden und hat sich an das Überleben im sauren Milieu des Magens angepasst. Etwa die Hälfte der Weltbevölkerung ist mit diesem Erreger infiziert, wovon die überwiegende Mehrheit von 90 Prozent jedoch nicht erkrankt. So wird H. pylori seit Langem von einer Generation an die nächste weitergegeben, und hat damit eine geografische Verbreitung erlangt, die die Stammesgeschichte der Menschen erstaunlich genau widerspiegelt.

Die Sequenzen ausgewählter Gene dieses Bakteriums ermöglichten es, die Ursprünge der Menschheit und die Geschichte der Wanderungsbewegungen der Völker mit hoher Genauigkeit nachzuvollziehen. Bisher konnten jedoch nur Daten von heute lebenden Menschen verwendet werden, auf deren Basis man die Geschichte der Völker mithilfe von Computerprogrammen rekonstruierte.

Die H.-pylori-Genome der heutigen Europäer sind eine Mischung aus Bakterien afrikanischer und asiatischer Abstammung. Viele Fragen zum genauen Ursprung dieser Vermischung sind bis heute ungeklärt.

Ein interdisziplinäres Wissenschafterteam suchte nach Spuren von H. pylori in der Gletschermumie Ötzi. Sein Magen war erst vor wenigen Jahren in der Mumie lokalisiert worden. Gemeinsam mit ihren Kollegen der EURAC (Europäische Akademie Bozen), der Universität Kiel, der Vetmed Wien und weiterer Partner werteten die Bioinformatiker Dmitrij Turaev und Prof. Dr. Thomas Rattei von der Uni Wien die aus Ötzis Verdauungstrakt gesammelten DNA-Sequenzen aus und entdeckten tatsächlich Spuren des Bakteriums.

Das Genom des Bakteriums wurde mithilfe einer speziell entwickelten Anreicherungsmethode für dessen bereits gealtertes und in Fragmente zerfallenes Erbgut sequenziert. So konnten am Ende mehr als 90 Prozent des H.-pylori-Genoms aus Ötzis Magen rekonstruiert werden. Der Vergleich des 5.300 Jahre alten Bakteriengenoms aus Ötzis Magen mit Daten der heutigen Europäer brachte eine große Überraschung:

Es entspricht so gut wie vollständig der asiatischen Komponente. „Das lässt sich am besten dadurch erklären, dass der Hauptteil der afrikanischen Bevölkerungskomponente erst nach Ötzis Lebenszeit, also in den vergangenen 5.000 Jahren, nach Europa eingewandert ist“, erläutert Rattei: „Ötzis Magen-Bakterium stützt also jene Theorie, wonach frühe Einwanderer aus Asien bei der Besiedlung Europas eine zentrale Rolle gespielt haben“.

Originalpublikation (noch unveröffentlicht): Frank Maixner et al.; The 5,300-year-old Helicobacter pylori genome of the Iceman. Science

PK/Uni Wien, Ärzte Woche 1/2/2016

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