Einzeller habens nicht leicht

Einzellern traut man wenig zu, aber: Sie besitzen einen Abwehrmechanismus gegen angreifende Viren. Prof. Anita Marchfelder leitet eine Forschergruppe, die die Funktionsweise detailliert untersucht.

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Blick ins Labor, das Prof. Anita Marchfelder selten von innen sieht: In diesen Reagenzgläsern ist die Bakterie Halofax volcanii enthalten. Foto: Uni Ulm

Wenn Anita Marchfelder von Nachbarn gefragt wird, worüber sie an der Universität Ulm forscht, dann versucht sie, schnell das Thema zu wechseln. Verständlicherweise. In einem Satz zu erklären, was die Molekularbiologin genau macht - unmöglich. Vielleicht in zwei Sätzen? Sie lacht. Als im Sommer Gutachter der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG)- allesamt renommierte Biologen von Universitäten und außeruniversitären Forschungsinstituten - auf dem Oberen Eselsberg waren, um sich über das neueste Projekt der Wissenschaftlerin zu informieren, tauchten viele Fragen auf."Selbst die Kollegen verstehen nicht alles. Die Forschung wird immer spezieller, immer detaillierter."

Nun, das sind ja die besten Voraussetzungen. Und so sitzt man Anita Marchfelder gegenüber - und hofft, dass sich die Fragezeichen irgendwie auflösen. Worum es bei ihrer Forschung, die die DFG von Januar 2012 an zunächst für drei Jahre mit 1,5 Millionen Euro fördert, geht? Um einen Angriff, einen Kampf, und am Ende Sieg oder Niederlage. Ein Stück aus dem richtigen Leben, allerdings aus dem Leben von Mikroben. Mikroorganismen, Kleinstlebewesen, Bakterien also erforscht die 46-Jährige - gemeinsam mit einer Forschergruppe, die sich aus Experten aus neun deutschen Standorten (Unis und Max-Planck-Institute) zusammensetzt. Mit im Boot ist auch ein Spezialist von der Uni Kopenhagen, einer der Pioniere auf diesem Forschungsgebiet, wie Anita Marchrfelder sagt. Die Ulmerin leitet das DFG-Projekt,"ich hatte 2008 die Idee, mich näher mit der Immunabwehr von Mikroorganismen zu beschäftigen".

Immunabwehr von Mikroorganismen? Man denkt immer, Einzeller kommen besser durchs Leben. Nein, sagt sie, auch Einzeller habens nicht immer leicht. Sie werden beispielsweise von Viren befallen - was meist mit dem Exitus der Bakterie endet. Doch von Anfang an: Das Virus schleust sein Erbgut in die Bakterie ein und programmiert die Bakterie um, erklärt die Molekularbiologin."Die Bakterie macht dann nurmehr das, was das Virus will. So ein Virus ist ein fieses Teil." Vor allem deshalb, weil sich das Virus permanent vermehrt, aus 1 mach 100, mach 300, mach 900 und so weiter, um dann die nächsten Bakterien zu befallen. Bakterien haben eigentlich keine Chance,"haben sie aber doch", sagt Marchfelder. Es gibt nämlich Bakterien, die den Angriff von Viren überleben, sie haben einen Abwehrmechanismus entwickelt."Auch Einzeller sind nicht nur eine einzige Suppe." Sie blasen zur Gegenattacke, bringen das Virus um und bauen ein Stück Erbgut des Virus in ihr eigenes Erbgut ein. Dadurch sind die Bakterien immun bei einem zweiten Virenangriff."So viel weiß man, aber man weiß nicht, wie das alles auf der molekularen Ebene funktioniert."

Damit ist die Aufgabenstellung der Forschergruppe hinreichend beschrieben, zumindest mal für die ersten drei Jahre des DFG-Projekts. Das ist Grundlagenforschung pur, Ende 2014 wird dann ein Zwischenbericht fällig. Dann folgt bei positiver Begutachtung der zweite Teil des DFG-Projekts, der nochmals drei Jahre dauert und mit weiteren 1,5 Millionen Euro gefördert wird. Die Stoßrichtungist dann freilich eine andere: Es geht in die angewandte Forschung. Die Industrie hat nämlich bereits jetzt ihr Interesse bekundet an den Ergebnissen. Beispielsweise die Käseindustrie: Milchsäurebakterien, die für die Käseproduktion benötigt werden, können mit Viren kontaminiert sein und werden dadurch umgebracht."Teure Ausfälle in der Produktion sind die Folge. Die Milchsäurebakterien resistent zu machen, ist für die Industrie wichtig." Marchfelder ist dabei auch etwas wichtig, nämlich zu betonen, dass der solchermaßen entstandene Käse nicht gentechnisch verändert ist."Es handelt sich dabei um eine natürliche Veränderung des Erbguts", sagt sie, die an Haloferax volcanii forscht, der zu den"Freaks" unter den Einzellern gehört, von denen es viele dunkel und heiß mögen und die im Yellowstone National Park zu finden sind.

Wer es jetzt noch gerne etwas wissenschaftlicher hätte, das Fachchinesisch für das Forschungsgebiet lautet: prokaryotisches Immunsystem CRISPR/Cas. Alles klar? Anita Marchfelder hat darauf Gott sei Dank verzichtet, der Laie freut sich. Auch er hats jetzt verstanden.

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