Bacillus subtilis

Allgemeines

Das Bacillus subtilis, auch Heubazillus genannt, ist ein aerobes Bodenbakterium. Insofern sein Vorkommen ubiquitär ist kann es aber durchaus auch aus Wasser und Luft isoliert werden. Besonders wichtig für uns ist, dass es nicht pathogen ist und somit keine Gefährdung für Menschen und andere Lebewesen darstellt.

Das Bacillus subtilis ist stäbchenförmig und begeißelt. Durch die Begeißelung ist eine schnellere Fortbewegung gewährleistet, die besonders bei der Flucht vor gefährlichen Umweltbedingungen, sogenannten "Stresssituationen" (pH-Wert Änderungen, Nährstoffmangel, Hitze, ...), von großer Bedeutung ist. Zum Überleben des Bacillus subtilis tragen aber auch Sporen im Zellinneren bei, sogenannte Endosporen. Sie sind ein besonderes Merkmal und dienen nicht der Fortpflanzung, sondern alleine dem Überdauern. Mit Hilfe der Endosporen kann das Bacillus subtilis Extremsituationen wie z.B. Hitze oder Trockenheit standhalten.
Wie auch alle anderen Bakterien ist das Heubazillus ein 'Weltmeister der Vermehrung'. Bei optimalen Bedingungen kann es eine Verdopplungszeit der Zellen = Generationszeit) von nur 26 Minuten erreichen, wobei 45 Minuten als normal zu betrachten sind. Das bedeutet, nach 10 Stunden hätten sich aus einer einzelnen Bakterie bei einer Generationszeit von 26 Minuten bereits 8 Millionen entwickelt, bei einer Generationszeit von 45 Minuten 8000.

View chromosomal locations

Anwendung von Bacillus subtilis

In der Landwirtschaft wird das Bacillus subtilis als Fungizid (FZB24®) für Samen von Baumwolle, Gemüse, Erdnüssen und Sojabohnen eingesetzt. Es besiedelt die Rhizosphäre der Pflanzen und schützt diese damit vor Verpilzung - es konkurriert mit dem Pilz. Weiters produziert es flüchtige organische Verbindungen, die dem Pilzbefall entgegenwirken.

Auch in der Medizin ist das Heubazillus nicht ohne Bedeutung. Es wird in Medikamenten gegen chronische Hautkrankheiten sowie gegen Verdauungsstörungen wie Durchfall und Darmentzündungen eingesetzt (z.B. in Utilin®, Utilin N® und Bactisubtil®).

Ebenfalls eine Rolle spielt Bacillus subtilis in der Herstellung von Waschmittel-Enzymen und der Synthese des Vitamins Riboflavin (Vitamin B2) sowie des Antibiotikums Bacitractin. Das Heubazillus produziert von Natur aus Riboflavin. Durch gentechnische Veränderungen wurde hier die Produktion auf die 300.000fache Menge gesteigert.
Neben Escherichia coli wird Bacillus subtilis auch zur Produktion von Amylase eingesetzt, die zum Stärkeabbau dient.
Hinsichtlich ihrer Sicherheit werden Mikroorganismen in insgesamt vier Gruppen eingeteilt. Während Gruppe 1 kein Risiko für den Menschen darstellt, geht von der Gruppe 4 ein hohes Risiko für den Menschen aus. Bacillus subtilis wird der 1. Risikogruppe

zugeordnet. Außerdem hat Bacillus subtilis den von der Food and Drug Administration (FDA) vergebenen GRAS-Status (= Generally Recognized As Safe). Das bedeutet, dass das Bakterium gesundheitlich unbedenklich, hygienisch einwandfrei und technologisch wirksam ist.

Das Genom von Bacillus subtilis besteht aus 4214810 Basenpaaren. Ein Gen ist durchschnittlich 893 Nukleotide lang. Das längste Gen hat 14793 Nukleotide, das kürzeste hingegen nur 63.
~ 87% der Nukleotide haben eine codierende Funktion.
Link zum Genom: http://bacillus.genome.jp/
Die Datenbank zeigt das gesamte Genom von Bacillus subtilis. Man kann vom Beginn bis zum Ende, gereiht nach Basenpaarnummern, durchblättern.

Quellenangabe:
http://de.wikipedia.org/wiki/ Bacillus_subtilis
http://microbio1.biologie.uni-greifswald.de:8080/institute/85
http://mikrobiologie.uni-graz.at/ lehre_server/MOL102/ Lab_Praxis_02_handout.pdf
http://www.transgen.de/l ebensmittel/mikroorganismen/ 595.doku.html
Fotocredits:
http://de.academic.ru/pictures/dewiki/ 98/bacillus_subtilis.jpg
http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei: Bacillus_subtilis_Gram.jpg& filetimestamp=20050127095612