So ziemlich jeder von uns hat in der Vergangenheit im Biologieunterricht über den Aufbau von Zellen gelernt. Jeder Eukaryot, also jedes Lebewesen, dessen Zellen über einen Zellkern verfügen, hat einen bestimmten Zeltaufbau, zu dem zwingend einige Bausteine gehören. Einer dieser Bausteine ist das Mitochondrium – auch als “Kraftwerk der Zelle” bekannt. Es ist in jeder Zelle mit Zellkern vorhanden. Zumindest ging man bisher davon aus. Nun entdeckten Wissenschafter jedoch einen Eukaryoten ohne Mitochondrium – eine Entdeckung, die unser Verständnis von Biologie komplett auf den Kopf stellt.


Gegen jedes Biologie-Buch

Es gab bereits vorher Eukaryoten, die im Verdacht standen, keine Mitochondrien zu besitzen. So zum Beispiel die Mikrobe Giardia intestinalis. Weitere Untersuchungen brachten aber ans Licht, dass diese lediglich über sehr reduzierte Mitochondrien verfügen, die schwer zu beobachten sind. Nun untersuchten Wissenschaftler jedoch einen Eukaryoten der Gattung Monocercomonoides, das aus einer Probe aus dem Darm des Chinchillas eines der Mitarbeiter im Labor isoliert wurde, und fanden bei der Genanalyse keinerlei Hinweise auf Mitochondrien.


In low-oxygen environments, eukaryotes often possess a reduced form of the mitochondrion, but it was believed that some of the mitochondrial functions are so essential that these organelles are indispensable for their life. We have characterized a eukaryotic microbe which indeed possesses no mitochondrion at all“, so Anna Karnkowska, eine der Koautoren der Studie, die in die Journal Current Biology veröffentlicht wurde.

Der Darm ist eine sauerstoffarme Umgebung, weshalb viele der dort lebenden Mikroben nur sehr gering ausgebildete Mitochondrien besitzen. Bisher wurde jedoch davon ausgegangen, dass Mitochondrien ein wesentlicher Bestandteil eukaryotischer Zellen sind. Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass der Verlust der Mitochondrien nur eine konsequente Weiterbildung ist und die Zellen Nährstoffe direkt aus der Umgebung aufnehmen und mit Enzymen in Energie umwandeln.

Mitochondrien stellen jedoch neben Energie auch Eisen und Schwefel bereit. Beide Elemente sind elementar für gewissen Zellproteine. Scheinbar bedient Monocercomonoides sich diesbezüglich eines Systems, mit dem auch Bakterien Schwefel und Eisen gewinnen.

Die Chancen stehen gut, dass Monocercomonoides nicht der einzige Eukaryote ohne Mitochondrien bleibt. “This amazing organism is a striking example of a cell which refuses to adhere to the standard cell biology textbook, and we believe there may be many more similar examples in the so far hidden diversity in the world of microbial eukaryotes, the protists”, so Karnkowska weiter.

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