Neue Hoffnung für nachhaltige Farbtechnologien: Aufregende Entdeckungen zum Farbmechanismus von Bakterien haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus aller Welt zusammengebracht. Die Studie, veröffentlicht in der renommierten Fachzeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences“ (PNAS), beleuchtet die Gene, die Bakterien zur Lichtreflexion ohne Pigmente bringen, und offenbart damit faszinierende ökologische Zusammenhänge.
Einblicke in die Welt der schillernden Bakterien
Den schillernden Farben von Pfauenfedern und Schmetterlingsflügeln ähnelnd, reflektieren einige Bakterienkolonien Licht auf bemerkenswerte Weise. Durch die Sequenzierung der DNA von 87 gefärbten und 30 farblosen Bakterienstämmen identifizierten Forscher*innen der Friedrich-Schiller-Universität Jena die verantwortlichen Gene. Diese Erkenntnisse könnten nicht nur umweltfreundliche Farbstoffe und Materialien hervorbringen, sondern auch das Potenzial für neue Technologien eröffnen, die auf natürlichen Strukturen basieren.
AI-Prognosen und ökologische Einsichten
Das Forscherteam verwendete Künstliche Intelligenz, um ein Modell zu erstellen, das anhand der DNA vorhersagen kann, welche Bakterien solche Farben erzeugen. Prof. Bas E. Dutilh von der Universität Jena erklärt, dass die Gene für strukturelle Farben hauptsächlich in Ozeanen, Süßwasser und speziellen Lebensräumen wie Gezeitenzonen und Tiefseegebieten vorkommen. Interessanterweise weisen Bakterien in wirtsassoziierten Lebensräumen, wie dem menschlichen Mikrobiom, nur eine minimale strukturelle Farbe auf.
Nachhaltige Technologien und ökologische Bedeutung
Die Studienergebnisse legen nahe, dass die Farbigkeit der Bakterienkolonien nicht nur für die Lichtreflexion dient, sondern auch tiefere Prozesse der Zellorganisation widerspiegeln könnte. Dies könnte beispielsweise den Schutz vor Viren oder die effiziente Besiedlung von Nahrungspartikeln betreffen. Die Erkenntnisse könnten somit die Grundlage für neue nachhaltige Technologien bilden, die von diesen natürlichen Strukturen inspiriert sind.
Zusammenarbeit für eine bessere Zukunft
Das internationale Forschungsteam zeigt exemplarisch, wie Kooperationen zwischen verschiedenen Profilen an der Friedrich-Schiller-Universität Jena innovative Erkenntnisse hervorbringen können. Die Ergebnisse dieser Studie entsprechen den Zielen des Exzellenzclusters „Balance of the Microverse“, der komplexe mikrobielle Beziehungen erforscht. Die Rolle der Koloniestruktur in der mikrobiellen Interaktion stellt dabei eine zentrale Frage dar.