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Mikrobiologe Prof. Dr. Christian Jogler wird von der VolkswagenStiftung für ein Pioniervorhaben gef?rdert.

Auf der Suche nach dem mikrobiellen Ursprung des Lebens

VolkswagenStiftung f?rdert mikrobiologisches Pioniervorhaben der Friedrich-Schiller-Universit?t Jena
Mikrobiologe Prof. Dr. Christian Jogler wird von der VolkswagenStiftung für ein Pioniervorhaben gef?rdert.
Foto: Jens Meyer (Universit?t Jena)
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Meldung vom: | Verfasser/in: Marco K?rner

In der Biologie sind drei Dom?nen des zellbasierten Lebens bekannt: Eukaryoten – zu denen auch der Mensch z?hlt –, Bakterien und Archaeen. Ein Forschungsteam des Exzellenzclusters ?Balance of the Microverse“ der Universit?t Jena begibt sich nun auf die Suche nach einer m?glichen ?bergangsform zwischen Eukaryoten und Prokaryoten, die potenziell eine vierte Dom?ne des Lebens bildet. Die VolkswagenStiftung unterstützt dieses Pioniervorhaben, das im Erfolgsfall einen wissenschaftlichen Paradigmenwechsel herbeiführen k?nnte, ab dem heutigen 1. August 2025 in den kommenden fünf Jahren mit rund 1,4 Millionen Euro.

Das unbekannte Unbekannte

?Forschung ist natürlich immer die Suche nach dem Unbekannten, aber es gibt verschiedene Arten des Unbekannten“, erkl?rt Christian Jogler, Professor für Mikrobielle Interaktionen an der Universit?t Jena, und führt aus: ?Einerseits gibt es das bekannte Unbekannte, von dem wir wissen, dass es existiert, das aber noch nicht verstanden ist – wie etwa die Dunkle Materie in der Astrophysik. Noch schwerer zu fassen ist dagegen das unbekannte Unbekannte, von dem wir nicht einmal wissen, dass es existiert. Entdeckt man so ein unbekanntes Unbekanntes, führt das zu wirklich bedeutenden Paradigmenwechseln in der Wissenschaft wie beispielsweise die Entdeckung, dass nicht die Erde, sondern die Sonne im Mittelpunkt unseres Planetensystems ist.“

Als mikrobiologisches Beispiel nennt Jogler r?uberische Prokaryoten, also zellkernlose Mikroben, die andere Bakterien zur Nahrungsaufnahme jagen. Dieses Jagdverhalten sollte laut dem früheren Stand der Wissenschaft nur Eukaryoten, also Zellen mit Zellkern, vorbehalten sein. Da das als Faktum galt, wurde entsprechend auch nicht nach r?uberischen Prokaryoten gesucht. Trotzdem gelang es dem Team um Prof. Jogler 2024, ein solches Bakterium vor der Küste von Helgoland zu finden, zu isolieren und zu beschreiben.

Ein mikrobieller Archaeopteryx?

Aber wie sucht man gezielt nach etwas, von dem man nichts wei?? ?Hier helfen Gedankenexperimente: Wir vermuten, dass es eine ?bergangsform zwischen den Prokaryoten und den komplexeren Eukaryoten gegeben haben muss, quasi einen mikrobiellen Archaeopteryx“, erl?utert der Mikrobiologe. ?hnlich wie der Archaeopteryx Merkmale von Dinosauriern und heutigen V?geln aufwies, sollten die vermuteten Mikroben Merkmale von Prokaryoten und Eukaryoten aufweisen. ?Der Vergleich mit dem Archaeopteryx zeigt aber auch das Risiko dieser Suche“, erg?nzt Jogler. ?Er ist schlie?lich ausgestorben. Es kann also sein, dass wir auf unserer Suche nichts finden, weil es diese Art nicht mehr gibt – oder weil sie so nie existiert hat.“ Genau diese Unw?gbarkeit, kombiniert mit m?glichen bedeutenden Entdeckungen, ist ein entscheidendes Kriterium für die fünfj?hrige F?rderung im Programm?Pioniervorhaben – Explorationen des unbekannten UnbekanntenExterner Link?durch die VolkswagenStiftung.

Neben der Suche nach dem Bindeglied zwischen Prokaryoten und Eukaryoten m?chte das Projektteam auch dem Ursprung des zellul?ren Lebens selbst so nahe wie m?glich kommen. Dazu postulieren die Forschenden mit der 4D-Hypothese die Existenz einer vierten Dom?ne des Lebens, die sie als ?Planctomycia“ bezeichnen.

Neue Technologien für die Mikrobiologie

Um diese ambitionierten Ziele zu erreichen, entwickelt die Arbeitsgruppe um Christian Jogler eine v?llig neue Technik, die sogenannte ?Microscale Microbiology“. ?Mit dieser Methode k?nnen wir einzelne Bakterienzellen direkt beobachten, manipulieren und genetisch charakterisieren, ohne auf langwierige Kultivierungsverfahren angewiesen zu sein“, erkl?rt Jogler. Die Technologie k?nnte perspektivisch auch in der medizinischen Diagnostik Anwendung finden und beispielsweise die schnelle Bestimmung der optimalen Antibiotikatherapie bei Infektionskrankheiten erm?glichen.

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Christian Jogler, Univ.-Prof. Dr.
Professur für Mikrobielle Interaktionen