Mikroben im T-Labyrinth

Mikroben im T-Labyrinth

Die Forschungsgruppe um Professor Roman Stocker vom Institut für Umweltingenieur-wissenschaften der ETH Zürich hat ein spezielles Mikrofluidik-System entwickelt, mit dem sie die Bewegung Tausender einzelner Bakterien in einer Flüssigkeit auf kleinstem Raum beobachten können. Das System besteht aus einer Reihe von engen Kanälen, die sich auf einer dünnen Glasplatte verzweigen und so eine Art mikroskopisches Labyrinth bilden, durch das die Bakterien schwimmen. Die Bakterien beginnen alle am gleichen Ort – und trennen sich im Kanalsystem zusehends auf, weil sie bei jeder Verzweigung entscheiden müssen, ob sie nach oben oder nach unten weiterschwimmen. Die ETH-Forscher fanden selbst innerhalb einer Gruppe genetisch identischer Zellen – also in Klonen – Individuen, die einem Lockstoff gut folgen konnten (indem sie bei den Verzweigungen jeweils den Weg nach unten zur höheren Konzentration einschlugen) – aber auch solche, die sich im Labyrinth weniger gut zurechtfanden. Die Wissenschaftler erklären sich diese Verhaltensunterschiede damit, dass identische Gene in Geschwisterzellen unterschiedlich aktiv sind. Das führt dazu, dass die Zellen über verschiedene Mengen der entsprechenden Proteine verfügen. Die Vielfalt oder Heterogenität in der Chemotaxis kann für die Bakterie einen evolutiven Vorteil bedeuten.
Bild: ©ETH Zürich