Shine on, you tiny diamond: Flavobacterium IR1 ist die Microverse Mikrobe des Jahres 2026

Anlässlich des Internationalen Tags der Mikroorganismen am 17. September kürt der Exzellenzcluster „Balance of the Microverse“ seine Mikrobe des Jahres 2026. Der Titel geht in diesem Jahr an Flavobacterium IR1, ein Meeresbakterium, dessen Zellen brillante, changierende Farben ganz ohne Pigmente erzeugen.

Farbe durch Struktur

Flavobacterium R1 ist ein nicht-pathogenes Bakterium, das in Sedimenten von Küstenökosystemen vorkommt. Erstmals isoliert wurde es von Dr. Colin Ingham. Seine langen, stäbchenförmigen Zellen können sich zu dicht gepackten hexagonalen Gittern anordnen. Dabei bilden sie geordnete dreidimensionale Strukturen, die mit sichtbarem Licht auf der Nanoskala interagieren.

Das Ergebnis ist eindrucksvoll: Die Kolonien zeigen kräftige Farbtöne, die sich je nach Blickwinkel verändern. Dieses Phänomen wird als Strukturfarbe bezeichnet. Anders als bei chemischen Pigmenten entsteht die Farbe durch die Wechselwirkung von Licht mit mikroskopisch kleinen Strukturen, ähnlich wie bei den schimmernden Farben von Pfauenfedern oder Käferpanzern. IR1 ist heute ein wichtiges Modellsystem, an dem untersucht wird, wie solche Strukturen in lebenden Organismen entstehen.

Forschung im Fokus

Im Exzellenzcluster „Balance of the Microverse“ untersuchen Samira Quanz und Marcel Bäcker die ökologische Bedeutung der Strukturfarbe bei Flavobacterium IR1:

"Wir vergleichen im Labor die ursprüngliche Form des Bakteriums mit genetisch veränderten Varianten, die eine andere Farbe aufweisen. Dadurch können wir untersuchen, welche Funktion die Strukturfarbe in der natürlichen Interaktion mit anderen Mikroben erfüllt", sagt Samira Quanz. “Wir vermuten, dass die der Farbe zugrunde liegende Struktur den Bakterien einen Fitnessvorteil verschafft. So sehen wir, dass Flavobacterium IR1 besser gegen andere Bakterien anwächst, wenn es Strukturfarbe ausbilden kann, zum Beispiel auf Oberflächen"

Das Projekt entsteht in fortlaufender Zusammenarbeit mit Dr. Colin Ingham und der Arbeitsgruppe von Professorin Silvia Vignolini am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam.

Potenzial weit über das Labor hinaus

Die Forschung an dieser faszinierenden Mikrobe hilft nicht nur, Strukturfarbe als biologisches Phänomen besser zu verstehen. Sie eröffnet auch Perspektiven für Anwendungen, die sich an den besonderen optischen Eigenschaften des Bakteriums orientieren:

„Die optischen Eigenschaften von Flavobacterium IR1 könnten neue Ansätze für biobasierte optische Materialien eröffnen, etwa für biologisch abbaubare Farben oder künstlerische Materialien, deren Wirkung nicht auf chemischen Pigmenten beruht. Auch für lebende Biosensoren liefert das Bakterium spannende Ideen: Veränderungen in der Umwelt könnten die bakteriellen Strukturen und damit ihre Farbe beeinflussen. Solche sichtbaren Signale könnten helfen, Umweltveränderungen leichter zu erkennen“, erläutert Marcel Bäcker.

Eine Mikrobe im Rampenlicht

Mit der Wahl von Flavobacterium IR1 zur Mikrobe des Jahres 2026 machen wir sichtbar, wie viel es über die verborgenen physikalischen und ökologischen Fähigkeiten von Mikroorganismen noch zu entdecken gibt. Und IR1 ist perfekt geeignet für diese Rolle: denn ein Organismus, der weiß, wie man glänzt, dürfte sich im Rampenlicht pudelwohl fühlen.