600 Millionen Jahren alte Gemeinsamkeiten von Menschen und Seeanemonen

5. Juni 2016, 16:08
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Nessel- und Wirbeltiere nutzen beide die gleichen Wirkstoffe zur Organisation der Körperachsen

Wien – Wo bei Landwirbeltieren wie uns Menschen der Kopf und wo das Hinterteil ist, entscheiden früh in der Entwicklung "Organisator"-Zellen durch Signalstoffe. Das selbe System mit den selben Boten gibt es auch bei Seeanemonen, fanden österreichische Forscher mit Kollegen heraus.

Als Nesseltiere sind Seeanemonen im Stammbaum des Lebens sehr weit von Wirbeltieren entfernt. Das Organisator-System entstand also vor über 600 Millionen Jahren, berichtet das Forscherteam im Fachmagazin "Nature Communications" – so weit muss man zurückgehen, um zu den letzten gemeinsamen Vorfahren von Menschen und Seeanemonen zu kommen.

Hier wie da

"Am Beginn der Entwicklung stülpt sich ein Teil des Embryos quasi nach innen", sagt Ulrich Technau vom Department für Molekulare Evolution und Entwicklung der Universität Wien. Bei diesem Vorgang, der Gastrulation, entsteht beim sogenannten Urmund ein Knickpunkt, den man Blastoporus-Lippe nennt. Genau dort sitzt der große Organisator der Körperachsen.

Gängige Lehrmeinung war lange Zeit, dass der Organisator ausschließlich bei Wirbeltieren vorkomme, da er sich bei Insekten oder Würmern nicht ohne weiteres finden lässt. Die Arbeitsgruppe um Grigory Genikhovich und Ulrich Technau konnte nun aber zeigen, dass hier der gleiche Mechanismus wirkt.

"Wir haben durch Transplantationen und molekulare Untersuchungen bei Embryonen der Seeanemone Nematostella vectensis ebenfalls einen Blastoporus-Organisator gefunden, der wie bei Wirbeltieren die gleiche Klasse von Signalmolekülen zur Achsenbildung nutzt", sagt Technau. Die Forscher konnten zeigen, dass die selben Botenstoffe (Wnt1 und Wnt3) dafür gebraucht werden.

Weiterer Signalstoff

Im Vorjahr hat Technau mit seinem Team bereits zeigen können, dass die an sich kreisrunden Seeanemonen auch jenes System besitzen, mit dem Wirbeltiere ihre zweite Körperachse (Bauch-Rücken) bilden. Mit einem weiteren Signalstoff namens "BMP" arrangieren sie freilich weder Rücken noch Bauch noch das Zentrale Nervensystem, wie die Wirbeltiere, aber die Position von inneren Einfaltungen (Septen) wird festgelegt, in denen sich die Längsmuskeln und Geschlechtsdrüsen der Seeanemonen bilden. "Dieser Signalweg ist von jenem der Hauptachse abhängig, er wird nämlich von den Wnt-Botenstoffen erst angeschaltet", so Technau.´(APA, red, 5. 6. 2016)

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