Riesige DNA-Probe im menschlichen Mund gefunden.

Wissenschaftler der Universität Tokio (Japan) und ihre Kollegen haben neue DNA-Moleküle namens Inocles in der menschlichen Mundhöhle entdeckt.

Japanische Wissenschaftler haben Inocles in der menschlichen Mundhöhle entdeckt. (Quelle: Shutterstock)

Diese einzigartigen genetischen Strukturen helfen den Bakterien vermutlich dabei, sich an die sich ständig verändernde Mundhöhlenumgebung anzupassen, und eröffnen neue Forschungswege im Bereich der Mundgesundheit und des menschlichen Mikrobioms.

Obwohl die moderne Medizin den menschlichen Körper detailliert erforscht hat, haben Wissenschaftler im Laufe der Jahre viele zuvor unbekannte Organe und Strukturen entdeckt. Die Erforschung des Mikrobioms, nicht nur im Darm, sondern auch in der Mundhöhle, stößt auf zunehmendes Interesse.

Inspiriert von Berichten über abnormale DNA in Bodenmikroorganismen analysierte das Team um Forscher Kiguchi Yuya direkt eine Reihe von Speichelproben, die vom Yutaka Suzuki Labor (Universität Tokio) gesammelt worden waren. Sie identifizierten die Existenz von Inokeln – extrachromosomalen DNA-Fragmenten, die in Bakterienzellen vorkommen.

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Das durchschnittliche Inocle-Genom mit etwa 350 Kilobasen (einer in der Molekularbiologie verwendeten Einheit zur Messung der Länge von DNA- oder RNA-Strängen) zählt damit zu den größten jemals im menschlichen Mikrobiom nachgewiesenen extrachromosomalen genetischen Elementen. Wissenschaftler konnten das Inocle-Genom erstmals mithilfe der Langsequenzierungstechnologie in Kombination mit der von Koautor Hamamoto Nagisa entwickelten preNuc-Technik, die menschliche DNA entfernt, erfolgreich sequenzieren. Sie identifizierten Inocle als Bestandteil des Bakteriums Streptococcus salivarius, einer häufig in der Mundhöhle vorkommenden Art.

Die Forscherin Kiguchi Yuya erklärte, dass die einzigartige Länge der Inocle-Bakterien zahlreiche Gene enthält, die mit der Resistenz gegen oxidativen Stress, der Reparatur von DNA-Schäden und der Zellwandregulation zusammenhängen und den Bakterien somit helfen, sich an die raue Umgebung in der Mundhöhle anzupassen. Diese Erkenntnis legt nahe, dass Inocle-Bakterien die Mundgesundheit direkt beeinflussen können – von Karies und Zahnfleischerkrankungen bis hin zu Indikatoren für schwerwiegendere Erkrankungen wie Krebs.

Zukünftig wird das Forschungsteam Methoden zur Kultivierung von Inocle-haltigen Bakterien entwickeln, um die Wirkungsmechanismen und die Übertragungsfähigkeit zwischen Individuen detailliert zu untersuchen. Sie kombinieren Experimente mit Computersimulationen wie AlphaFold, um die Rolle bisher unbekannter Gene zu entschlüsseln. Untersuchungen von Speichelproben verschiedener Bevölkerungsgruppen zeigen zudem, dass bis zu 74 % der Weltbevölkerung Inocle in sich tragen könnten. Aufgrund bisheriger technologischer Beschränkungen wurden diese Bakterien jedoch viele Jahre lang übersehen.

Diese Entdeckung erweitert nicht nur unser Verständnis des oralen Mikrobioms, sondern legt auch den Grundstein für die Erforschung der Beziehung zwischen Menschen und ihrer residenten Mikrobiota und verspricht weitreichende Auswirkungen auf die Präventivmedizin und das Gesundheitswesen.

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