Was ist eine Tetrade in der Mikrobiologie?

Mikrobiologie ist die Untersuchung von Lebensformen, die so klein sind, dass sie normalerweise nur durch ein Mikroskop betrachtet werden können. Dazu gehören Bakterien, Pilze, Algen, Viren und Protozoen. Bakterien und Viren sind prokaryontische Organismen, denen ein Zellkern fehlt. Algen, Pilze und Protozoen sind Eukaryoten, die einen Kern haben. In Bakterien, Pilzen, Algen und Protozoen gibt es Strukturen, die als Tetraden bezeichnet werden, was "Gruppen von vier" bedeutet. Der Begriff bezieht sich auf Produkte der Zellteilung bei Eukaryoten und der Organismusteilung bei Bakterien.

Einzellige Organismen, die zwischen 0,5 und über 100 Mikrometer groß sein können, können trotz ihrer geringen Größe und des Fehlens eines Zellkerns komplex sein. Die Klassifizierung von Bakterien basiert hauptsächlich auf ihrer Form. Die drei häufigsten Bakterienformen sind der runde oder ovale Kokken, der stäbchenförmige Bazillus und Bakterien mit Spiralform. Die Tetrade kommt in einer Untergruppe der Kokken vor, bei der sich das Bakterium in zwei Ebenen teilt, um ein Quadrat von vier Bakterien zu bilden, die als Tetrade bezeichnet werden. Einige Beispiele für tetradenbildende Bakterien sind die Milchsäurebazillen, Aerococcus, ein Krankheitserreger der Harnwege, und Pediococcus und Tetragenococcus, die beide Nahrungsmittel fermentieren.

Schimmelpilze, Hefen und Pilze haben alle Tetraden in den sporenbildenden Körpern, die sie als Teil der sexuellen Fortpflanzung produzieren. Wenn diese Pilze eine Meiose durchlaufen, sind das Ergebnis vier oder acht Sporen, die in einem sackartigen Fruchtkörper enthalten sind, der als Ascus (Plural Asci) bezeichnet wird. Jede der Sporen hat eine haploide Anzahl von Chromosomen oder die Hälfte der Anzahl des Organismus selbst. Manchmal durchlaufen die vier Sporen eine weitere mitotische Teilung, um acht Sporen zu produzieren, die Oktaden genannt werden, die als zwei Sätze gepaarter Tetraden angesehen werden. Beispiele für Pilze, die Tetraden bilden, sind Bäckerhefe (Saccharomyces cerevisiae), Grünbrotschimmel (Aspergillus nidulans), Tintenfischpilze (Coprinus lagopus) und der Erreger Gerstenbrand (Ustilago Horde).

Einige Algen produzieren auch Tetraden durch den gleichen Prozess, der für Pilze beschrieben wurde. Wenn die Tetraden und Oktaden sowohl bei Algen als auch bei Pilzen aufgereiht sind, um ihren meiotischen und mitotischen Ursprung zu bestimmen, werden sie als lineare oder geordnete Tetraden bezeichnet. Wenn die Sporen zufällig angeordnet sind, werden sie als ungeordnete Tetraden bezeichnet. Geordnete Tetraden sind in der Genetik nützlich, da jede Spore separat kultiviert und analysiert werden kann, um Informationen über Verknüpfungen und Rekombinationen in der Meiose durch einen Prozess namens Tetradenanalyse zu erhalten. Rotalgen und Grünalgen Chlamydomonas reinhardtii und Dunaliella spp. sind Beispiele für tetradenproduzierende Algen.

Das parasitäre Einzeller, das die Krankheit Babesiose (Babesia spp.) verursacht, infiziert rote Blutkörperchen. Verschiedene Arten greifen Vieh, Wildtiere und Menschen an. Durch Zeckenbisse verbreitet, durchläuft Babesia einen komplizierten Lebenszyklus. Die Zecke injiziert einen Sporozoiten in das Wirtstier. Es wandert zu einem roten Blutkörperchen, wo es sich zum nächsten Stadium entwickelt, das als Trophozoit bezeichnet wird. Dieser verwandelt sich dann in einen Merozoiten, der eine Tetradenstruktur aufweist. Die einzigartige Form der Tetrade ermöglicht es, die Babesiose von anderen durch Blut übertragenen Parasiten wie Malaria zu unterscheiden.