Biologie Hefepilz ist schwul


Überraschendes aus der Welt der Hefepilze: In Notfällen kann sich Candida albicans auch fortpflanzen, indem zwei gleichgeschlechtliche Zellen miteinander verschmelzen. Bis vor kurzem galt der Hefepilz dabei noch als sexuell enthaltsam. Da hatte man ihn allerdings komplett unterschätzt.

Candida albicans gehört zu den am häufigsten vorkommenden Hefepilzen. Er ist oft verantwortlich für unangenehme Infektionen der Schleimhäute, kann den Menschen aber auch besiedeln, ohne Beschwerden auszulösen. Tatsächlich ist er bei 75 Prozent der Menschen zu finden, und zwar im Mund und Rachen, im Darm sowie auf den Schleimhäuten der Genitalien, löst aber erst unter bestimmten Voraussetzungen eine Erkrankung aus.

Wie sich dieser Pilz vermehrt, haben US-Forscher um den amerikanischen Biologen Kevin Alby von der Brown-Universität in Providence, Rhode Island, neu untersucht. Bekannt waren bislang zwei Möglichkeiten: die ungeschlechtliche Fortpflanzung und die Paarung zweier Zellen unterschiedlichen Geschlechts. Unter bestimmten Umständen kann es aber auch zu einer Vereinigung zweier gleichgeschlechtlicher Zellen kommen, konnten die US-Forscher zeigen. Ihre Ergebnisse veröffentlichten sie im Fachmagazin "Nature".

Diese ungewöhnliche Fortpflanzungsstrategie scheint zwar in der Natur eher selten genutzt zu werden. Wenn sich die Hefezellen aber in einer unwirtlichen Umgebung befinden, etwa während einer Infektion, könnte dieser Vorgang aber das Überleben des Pilzes sichern, schreiben Kevin Alby und sein Team.

Paarung ist bei Hefepilzen nicht unbekannt

Bis vor kurzem galt Candida albicans als asexuell. Als einzige Möglichkeit der Fortpflanzung wurde ihm die ungeschlechtliche Variante zugeschrieben, bei der aus einer Zelle durch Sprossung neue Zellen entstehen. Dann entdeckten Forscher, dass Sex bei diesem Hefepilz gar nicht so unbekannt war: Stehen die Zellen unter Stress, verschmelzen sie mit anderen. Voraussetzung dafür ist, dass der Partner einen anderen Kreuzungstyp hat. Dieser Kreuzungstyp ist ein Merkmal, das als eine Art Geschlecht betrachtet werden kann. Davon gibt es zwei Varianten: den alpha-Typ und den a-Typ.

In solchen Fällen bildet sich aus den beiden mit zwei Chromosomensätzen ausgestatteten Partnerzellen durch die Vereinigung kurzfristig eine Tochterzelle mit dem vierfachen Chromosomensatz. Diese teilt sich dann jedoch wieder in zwei Zellen mit je zwei Chromosomen. Auf diese Weise gibt es im Gegensatz zur ungeschlechtlichen Vermehrung die Möglichkeit, neue genetische Kombinationen auszuprobieren.

Eine Paarung zwischen alpha- und a-Zellen ist offenbar nicht die einzige Möglichkeit, sich geschlechtlich fortzupflanzen, haben Alby und seine Kollegen entdeckt. Liegt ein bestimmter Signalstoff vor, können sich auch zwei alpha- oder zwei a-Zellen miteinander vereinen. Dabei entsteht ebenfalls eine Tochterzelle mit vierfachem Chromosomensatz, die sich anschließend teilt. Die genetische Vielfalt dieser Tochterzellen ist jedoch deutlich eingeschränkter als bei der zweigeschlechtlichen Vermehrung.

Dennoch kann diese Strategie unter bestimmten Umständen vorteilhaft für das Überleben sein, schreiben die Forscher, etwa bei der Infektion eines Organismus. Hier herrschen ungewöhnlich harsche Bedingungen. Auch andere Pilze, die nicht verwandt sind mit Candida albicans, aber ebenfalls Krankheiten auslösen können, nutzen ungewöhnliche Fortpflanzungsarten. Daher handelt es sich möglicherweise um eine generelle Möglichkeit, flexibel auf wechselnde Umweltbedingungen zu reagieren.

Auch unter harmlosen Pilzen gibt es beeindruckende Sex-Varianten. Die Bäckerhefe Saccharomyces cerevisiae etwa praktiziert eine ausgeklügelte Art der Selbstbefruchtung: Hierbei teilt sich eine Hefezelle in zwei gleiche Tochterzellen, von der eine dann ihren Kreuzungstyp ändert - und schon können sich zwei Zellen unterschiedlichen Geschlechts vereinen. Fazit: Die Welt der Pilze ist bunter, als es auf den ersten Blick erscheint.

DDP DDP

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