Z- und W-Chromosomen von Singvögeln untersucht

    2. April 2019, 08:00
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    Wiener Forscher widmeten sich der Evolution der Geschlechtschromosomen von Spatzen und Paradiesvögeln

    Wien – Schätzungsweise 4.000 bis 5.000 Arten von Singvögeln gibt es – neben Piepmätzen wie Fink und Meise gehören unter anderem auch Raben und Krähen oder die fantastisch geschmückten Singvögel Neuguineas zu dieser so großen wie vielfältigen Tiergruppe. Einmal quer durch diese Bandbreite haben Forscher der Uni Wien DNA-Proben entnommen, um die Evolution der Geschlechtschromosomen von Singvögeln zu untersuchen.

    Das Team um Qi Zhou vom Department für molekulare Evolution und Entwicklung der Uni Wien sequenzierte die Geschlechtschromosomen der Weibchen von elf verschiedenen Singvogel-Arten, darunter Hausspatzen, Kanarienvögel, Tibetmeisen, Amerikanerkrähen, Mittel-Grundfinken, die zu den Darwinfinken gehören, und fünf Paradiesvogelarten.

    Z und W statt X und Y

    Vögel haben einen anderen Typ von Geschlechtschromosom als Säugetiere. Weibliche Vögel besitzen ein Z-Chromosom und ein spezifisch weibliches W-Chromosom, während Männchen zwei Z-Chromosomen haben. Das W-Chromosom ist viel kleiner und gen-arm, ähnlich dem Y-Chromosom des Mannes beim Menschen. Durch Sequenzierung der weiblichen Singvogel-Genome enthüllten die Forscher nun Details, wie Z- und W-Chromosomen in ihrer evolutionären Entwicklung getrennt wurden und welche Faktoren die Schicksale der Gene auf dem W-Chromosom bestimmen.

    Auf dem W-Chromosom sind nur mehr wenige Gene, die funktionieren, berichten die Forscher. Dabei dürfte es sich um sehr wichtige Gene handeln, die unter keinen Umständen verloren gehen dürfen. Weil es vom W-Chromosom immer nur eine Kopie bei den Weibchen gibt, können Fehler (Mutationen) dort nicht durchs Austauschen (Rekombinieren) von einem intakten gleichen Chromosom behoben werden. Bei den Männchen kann hingegen eine Mutation durch Rekombination mit dem zweiten Z-Chromosom ausgemerzt werden.

    Getrennte Wege

    W- und Z-Chromosomen dürfen sich nicht austauschen, sonst könnte ein geschlechtsbestimmendes Gen auf einmal auf dem falschen Chromosom landen und das ganze System durcheinanderbringen. "Eine solche Unterdrückung der Rekombination hat zu vier Zeitpunkten bei den Singvogel-Sex-Chromosomen stattgefunden", so die Forscher.

    Für den Verlust der Rekombinationsfähigkeit sei wohl die Ansammlung von nicht-funktionellen DNA Sequenzen, also so genannter Junk-DNA, verantwortlich. Die "Ramsch-DNA" ermöglichte dadurch, dass die männlichen und weiblichen Chromosomen bei den Vögeln geschieden wurden und fortan getrennte Wege in der Evolution gingen. (APA, red, 2. 4. 2019)

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