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Die unsichtbaren Freunde und Feinde aller Lebewesen

Der Bund hat sechs neue Nationale Forschungsschwerpunkte lanciert, darunter einen über Bakteriengemeinschaften.

Der Mensch braucht Bakterien (Farbtupfen im Bild), um etwa im Darm die Nahrung zu verdauen oder Vitamine herzustellen. Foto: SolStock (Getty)
Der Mensch braucht Bakterien (Farbtupfen im Bild), um etwa im Darm die Nahrung zu verdauen oder Vitamine herzustellen. Foto: SolStock (Getty)

Wir leben nicht allein. Jeder von uns trägt ein paar Billionen Bakterien mit sich herum. Egal, ob etwa im Darm, auf der Haut oder auf den Schleimhäuten. «Aber auch Tiere und Pflanzen beherbergen unzählige dieser Dauergäste», sagt die Mikrobiologin Julia Vorholt von der ETH Zürich, die zusammen mit Kollegen in Zürich, Lausanne und Bern jetzt vom Bund eine Förderung für den von ihnen eingereichten Nationalen Forschungsschwerpunkt «Microbiomes» erhält.

Der Mensch braucht Bakterien, um etwa im Darm die Nahrung zu verdauen oder Vitamine herzustellen. Meist redet man aber nur von den «schlechten», die einen krank machen. Bei dem interdisziplinären Projekt wollen die Forscher und Forscherinnen nun verstehen, wie Bakterien in komplexer Gemeinschaft zusammenwirken und nützliche oder schädliche Auswirkungen auf den jeweiligen Wirt haben. Dabei ändern sie zuerst im Labor deren Zusammensetzung und untersuchen danach die Auswirkungen.

Mikroben auf Pflanzen

Auch auf einem Quadratzentimeter eines Blatts tummeln sich Bakterien – ein bis zehn Millionen. «Wir haben bereits Tausende von ihnen isoliert und können sie jetzt beliebig kombinieren», erklärt Vorholt. Zudem hat es im Boden für die Pflanze lebenswichtige Gemeinschaften von Bakterien und Pilzen, um Nährstoffe wie Phosphat und Stickstoff besser aufzunehmen.

«Wir wollen die Pflanzen mit natürlich vorkommenden Bakterien stärken.»

Julia Vorholt, Mikrobiologin ETH Zürich

Ziel der ETH-Wissenschaftlerin ist es, unter anderem den Pestizideinsatz in der Landwirtschaft zu reduzieren. «Wir wollen die Pflanzen mit natürlich vorkommenden Bakterien so stärken, dass sie sich danach besser vor Krankheitserregern schützen können», sagt Vorholt.

Um dies zu erreichen, brauche es aber zunächst Grundlagenforschung. Deshalb kultivieren sie derzeit Pflanzen in einer sterilen Atmosphäre und behandeln die keimfreien Samen dann mit einer Art Bakteriendusche. Noch testen sie, welche der vielen Möglichkeiten am besten ist.

Ein gutartiges, schützendes Darmbakterium: Faecalibacterium prausnitzii bacteria. Illustration: Kateryna Kon (SPL/Getty)
Ein gutartiges, schützendes Darmbakterium: Faecalibacterium prausnitzii bacteria. Illustration: Kateryna Kon (SPL/Getty)

Zudem will sie analysieren, ob gewisse Bakteriengemeinschaften Pflanzen etwa auch gegen Trockenheit schützen könnten. «Das Potenzial der winzigen Mikroben ist enorm», sagt Vorholt.

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