Pflanzengen im Tier aktiviert

Kieler Biologen entdecken Algengen in Süßwasserpolyp Hydra

Der Süsswasserpolyp „Hydra viridis“ enthält ein Pflanzengen. Diese neue Beobachtung, die in der aktuellen Ausgabe (20. Mai 2005) des amerikanischen Wissenschaftsjournals „Journal of Experimental Biology“ durch Dr. Matthias Habetha und Professor Thomas Bosch von der Kieler Universität beschrieben wird, zeigt, dass der Transfer von Genen von einem Organismus in das Genom eines anderen Organismus weit häufiger stattfindet, als bislang angenommen.

Professor Thomas Bosch, Direktor am Zoologischen Institut der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel und sein Assistent Dr. Matthias Habetha zeigen, dass Hydra, ein sehr einfacher tierischer Vielzeller und Bewohner unserer Süßgewässer, in seinem Genom ein Gen enthält, das pflanzlichen Ursprungs ist. Der grüne Hydra-Polyp, Hydra viridis, lebt in Symbiose mit der Alge Chlorella. Hydra aktiviert das pflanzenähnliche Gen immer dann, wenn es zur Eibildung kommt. Die beiden Wissenschaftler nehmen an, dass Hydra durch das Pflanzengen, das potenziell schädliche Oxydationsvorgänge verhindert, seine Embryonen zu schützen vermag. Auch die Alge hat ein Interesse daran, dass Hydra sich fortpflanzt: In der Eizelle eingebettet, trägt die Alge nämlich zu ihrem eigenen Weiterleben in der nächsten Hydra-Generation bei.

Bosch und Habetha interessieren sich seit Jahren für die genetische Basis der Partnerschaft zwischen dem Polypen und der Alge, die in den Epithelzellen von Hydra lebt. Da alle höheren Zellen letztendlich auf Symbiosen mit einst frei lebenden Bakterien zurückgehen, versprechen sich die beiden Kieler Biologen vom Studium dieser Partnerschaft wichtige Einblicke in die Mechanismen, die während der Stammesgeschichte zum Entstehen von Zellen überhaupt geführt haben.

Darüber hinaus führt die Erforschung molekularbiologischer Vorgänge bei Symbiosepartnern zu den grundlegenden Fragen: Wie erkennen sich überhaupt Symbiosepartner? Warum reagiert Hydra auf andere Algenarten mit Abwehr, auf diese nicht?

Antworten auf diese Fragen werden auch dazu beitragen, besser zu verstehen, wie die Erkennung von „fremd“ und die Immunabwehr funktionieren. Die Arbeit steht in engem Zusammenhang mit Fragen, die von Bosch und anderen Kieler Immunologen im Sonderforschungsbereich 617 („Molekulare Mechanismen der epithelialen Abwehr“) der Landesuniversität bearbeitet werden.