"Neue" Gene bestimmen morphologische Merkmale

24. November 2008, 12:56
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An der Universität Kiel aufgedeckt: Bei Süßwasserpolypen ist ein solches Gen für die Entwicklung der Tentakel zuständig

Kiel - Ein Forscherteam der Universität Kiel hat eine für die Evolutionsbiologie bedeutende Entdeckung gemacht: Die Wissenschaftler um Konstantin Khalturin und Thomas Bosch haben entdeckt, dass ein "neues" Gen, das für die Herstellung eines Eiweißmoleküles verantwortlich ist, bei Süßwasserpolypen (Hydra) für die Ausprägung morphologischer Unterschiede zwischen nahe verwandten Arten verantwortlich ist. Über die Forschungsergebnisse berichtet das Team in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins "PLoS Biology".

"Neue" Gene

"Wir wissen, dass alle Lebewesen aktive Gene besitzen, die für eine bestimmte Tiergruppe oder Tierart charakteristisch sind. Man bezeichnet diese Gene als 'neu' oder 'verwaist', weil sie nur in dieser Tiergruppe vorkommen und keinen Genen in anderen Tiergruppen zugeordnet werden können", so Thomas Bosch, Professor für Allgemeine Zoologie an der Universität Kiel. In allen Organismen sind etwa fünf bis zehn Prozent der Gene als "neu" einzustufen. "Bisher hat man diesen Genen nur wenig Beachtung geschenkt. Sie müssen allerdings eine Bedeutung haben, denn sie sind seit Jahrmillionen nicht verloren gegangen", so der Wissenschaftler.

Die Kieler Forscher suchten nun nach Möglichkeiten, um herauszufinden, welche Funktionen diesen "neuen" Genen zukommen. "Wir beschäftigen uns seit langem mit verschiedenen Arten von Polypen, die sich unter anderem durch die Art und Weise unterscheiden, wie sie während der Entwicklung die Fangarme ausbilden." Den Forschern ist es gelungen zu zeigen, dass ein solches neues Gen - ein Peptid aus 50 Aminosäuren - dafür zuständig ist, wie sich die Tentakeln einer Hydra entwickeln. "Das ist ein wesentliches Merkmal für die Unterscheidung verschiedener Spezies."

Weitere Untersuchungen

Die neuen Erkenntnisse legen nahe, dass die Anpassung an bestimmte Lebensräume, die zur Ausprägung der Arten geführt hat, nicht zuletzt von diesen "verwaisten" Genen abhängt. Sollte diese Annahme zutreffen, so wäre das ein wesentlicher Fortschritt im Verständnis der Evolution. "Diese neuen Gene sollen nun auch bei anderen Lebewesen untersucht werden, denn sie sind nicht auf Süßwasser-Polypen beschränkt", so der Forscher. "Wir wollen wissen, was diese Gene in anderen Tierarten bewirken. Dazu werden wir anderen Experten unsere Kenntnisse mitteilen."

Bisher waren die Wissenschaftler davon ausgegangen, dass sich Lebewesen dadurch voneinander unterscheiden, dass molekulare Schalter, die in mehr oder weniger gleicher Form in allen Tieren anzutreffen sind, in den einzelnen Arten unterschiedlich an- oder abgeschaltet sind. "Die nunmehrigen Erkenntnisse verändern dadurch das gesamte Bild und tragen zum besseren Verständnis der Evolution bei", so der Forscher abschließend. (pte)

  • Die unterschiedliche Ausbildung der Fangarme bei zwei verschiedenen Polypenarten ... das dritte Bild (von links) zeigt die unordentliche Ausbildung der Fangarme durch einen Überschuss des neu entdeckten Eiweißmoleküles.
    foto: foto: friederike anton-erxleben, universität kiel

    Die unterschiedliche Ausbildung der Fangarme bei zwei verschiedenen Polypenarten ... das dritte Bild (von links) zeigt die unordentliche Ausbildung der Fangarme durch einen Überschuss des neu entdeckten Eiweißmoleküles.

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