Ötzis “nichtmenschliche” DNA analysiert

EURAC (Europäische Akademie Bozen) und Universität Wien stoßen bei Ötziprobe auf Krankheitserreger

Ötzis menschliches Erbgut ist entschlüsselt. Doch die 0,1 Gramm leichte Probe aus dem Beckenknochen der 5.300 Jahre alten Mumie gibt noch viel mehr her: Ein ForscherInnenteam der EURAC in Bozen und der Universität Wien hat auch die nichtmenschliche DNA in der Probe analysiert. Es fand Hinweise für den Parodontose-Erreger Treponema denticola, und konnte somit auf DNA-Ebene die CT-Diagnose aus dem Vorjahr, die dem Mann aus dem Eis Parodontitis bescheinigte, bekräftigen. Die aktuellen Studienergebnisse sind kürzlich im Fachmagazin PLOS ONE veröffentlicht worden.    

Der "Mann aus dem Eis" gehört mittlerweile zu den bekanntesten und bedeutendsten Mumien der Welt. Eine winzige Probe seiner DNA... (Image credit: © Südtiroler Archäologiemuseum/EURAC/Samadelli/Staschitz)

Der “Mann aus dem Eis” gehört mittlerweile zu den bekanntesten und bedeutendsten Mumien der Welt. Eine winzige Probe seiner DNA… (Image credit: © Südtiroler Archäologiemuseum/EURAC/Samadelli/Staschitz)

Vieles, was wir über Ötzi wissen – über sein Aussehen etwa oder seine Laktoseintoleranz –, geht auf eine winzige Knochenprobe zurück, dank der sein menschliches Erbgut entschlüsselt werden konnte. Jetzt hat sich ein ForscherInnenteam einen Überblick über jenen Teil der Probe verschafft, der aus nichtmenschlicher DNA besteht. “Neu ist, dass wir keine zielgerichtete DNA-Analyse durchgeführt, sondern vielmehr untersucht haben, was überhaupt alles an DNA da ist, wie viel und welche mögliche Funktion jeweils damit verbunden ist”, beschreibt Frank Maixner vom Bozner EURAC-Institut für Mumien und den Iceman den neuen Weg, den das Forscherteam eingeschlagen hat.

...bietet dem Wissenschafter Thomas Rattei bereits enormes Forschungsmaterial (Image credit: © Universität Wien)

…bietet dem Wissenschafter Thomas Rattei bereits enormes Forschungsmaterial (Image credit: © Universität Wien)

“Diese ‘nichtmenschliche’ DNA stammt großteils von Bakterien, die in und auf unserem Körper leben, was an und für sich nicht bedenklich ist. Erst das Zusammenspiel bestimmter Bakterien oder ein Ungleichgewicht in dieser Bakteriengemeinschaft kann jedoch zu Krankheiten führen. Daher ist es wichtig, die Zusammensetzung der bakteriellen Gemeinschaft im DNA-Gemisch zu rekonstruieren”, sagt der Bioinformatiker Thomas Rattei vom Department für Computational Systems Biology der Universität Wien.

Die große Anzahl eines ganz bestimmten Bakteriums in der Probe stach dem Team aus MikrobiologInnen und Bioinformatikerinnen ins Auge: Treponema denticola, ein Erreger, der unter anderem in der Entstehung von Parodontose involviert ist. Damit unterstützt dieser Befund die Diagnose zu Ötzis Zahnproblemen, die ForscherInnen anhand einer Computertomographie im Vorjahr gestellt hatten. Die erstaunliche Erkenntnis in diesem Fall ist jedoch, dass die Analyse der winzigen Knochenbiopsie 5.300 Jahre später noch nachweisen kann, dass sich der Erreger über den Blutstrom aus dem Mund bis in den Beckenknochen verbreitet hat. Weitere Untersuchungen zeigen, dass es sich um alte Bakterien handelt, die vermutlich den toten Körper nicht erst später besiedelt haben.
 
Neben dem Treponema-Erreger stieß das ForscheInnenrteam rund um Studienleiter Albert Zink – Leiter des EURAC-Instituts für Mumien und den Iceman – in der Ötziprobe auch auf Clostridien-Bakterien, die zurzeit in einer Art Starrzustand sind, aber unter Luftabschluss hochwachsen und Gewebe abbauen könnten. Diese Entdeckung könnte für die zukünftige Konservierung der weltberühmten Mumie eine entscheidende Rolle spielen. “Dieser Befund macht deutlich, dass im Falle einer Veränderung der Konservierungsbedingungen der Gletschermumie, beispielsweise durch die Umstellung auf eine bei Kulturgütern üblichen Stickstoffatmosphäre, eine begleitende mikrobiologische Überwachung erforderlich ist”, erklärt das ForscherInnenteam, das seine Studien zu den bakteriellen Einflüssen auf die Konservierungsbedingungen des Mannes aus dem Eis noch vertiefen wird.
 
Publikation im “PLOS ONE”:
Frank Maixner, Anton Thomma, Giovanna Cipollini, Stefanie Widder, Thomas Rattei, Albert Zink:
Metagenomic Analysis Reveals Presence of Treponema denticola in a Tissue Biopsy of the Iceman. 18 Jun 2014 | PLOS ONE
DOI: 10.1371/journal.pone.0099994

*Source: Universität Wien

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