Genetischer Schalter bestimmt bei Ameisen Geschlecht und Status

16. April 2016, 09:28
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Forscher identifizierten Gen mit folgenreicher Doppelfunktion

Regensburg – Ameisen verfügen über einen genetischen Schalter, der sowohl das Geschlecht als auch ihren späteren Status im Volk bestimmt. Das berichten deutsche und australische Forscher in "PLOS Genetics" und äußern die Vermutung, dass dies auch für andere soziale Insekten gilt.

Bei Ameisen, Bienen oder Wespen entstehen Arbeiterinnen und Königinnen aus dem gleichen Genotyp. Es ist bekannt, dass auch eine Reihe von Umweltfaktoren mit beeinflussen, was später aus einer Larve wird. Ein Beispiel ist die spezielle Diät mit Gelée Royale für angehende Bienenköniginnen. Allerdings wusste man bislang nur wenig darüber, welche Gene an diesen Entwicklungsprozessen im Detail beteiligt sind.

Die Forscher der Universität Regensburg und der University of Melbourne untersuchten nun bei Ameisen den Transkriptionsfaktor bzw. das Protein, das an jene Gene anbindet, die für die spätere Ausbildung des Geschlechts verantwortlich sind. Dieses Protein ist bei vielen Tieren vorzufinden und etwa dafür verantwortlich, dass männliche Fliegen ein Körpersegment weniger aufweisen als ihre weiblichen Artgenossen.

Auf der Grundlage detaillierter Genanalysen konnten die Forscher nachweisen, dass das "Geschlechts-Gen" bei Ameisen auch für die Ausdifferenzierung in Arbeiterinnen und Königinnen oder in geflügelte und ungeflügelte Männchen verantwortlich ist. "Soziale Insekten wie Ameisen mussten einen genetischen Schalter entwickeln, der den späteren Status der Jungtiere bestimmt", sagte Koautor Luke Holman. "Ameisen greifen dabei auf ein Gen zurück, das sie bereits in einem anderen Zusammenhang nutzen."

Die Entdeckung hat die Forscher überrascht, auch wenn schon zahlreiche Gene mit Doppelfunktion bekannt sind. "Dass ein Gen mit einer grundlegenden Reproduktionsfunktion wie das "Geschlechts-Gen" bei Ameisen eine solche Doppel-Funktion aufweist, hat uns erstaunt", so Studienleiter Jan Oettler. "Dieser Befund dürfte auch auf andere soziale Insekten übertragbar sein." (red, 16.4.2016)

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