Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Aufklärung durch Fruchtfliege

05.04.2002


Leipziger Wissenschaftler erhärten durch ihre Forschungen die These, dass neben der Auslese auch die Genfusion ein wichtiger Motor für die Evolution allen Lebens darstellt. Wegweisend hierfür waren Untersuchungen an der Fruchtfliege Drosophila.

Die Genforschung hat in der Vergangenheit auf einigen Gebieten, denken wir z.B. an genveränderte Lebensmittel, zu kontroversen Diskussionen geführt, sorgte aber auch für positive Schlagzeilen. Ohne sie wäre heute eine ausreichende Produktion von Arzneimitteln, die mit Hilfe der Gentechnik hergestellt werden, nicht mehr denkbar. Gegenstand der derzeitigen Gentechnik ist neben der Entschlüsselung der Erbsubstanz die Analyse der Funktion der Genprodukte, das heißt der Eiweiße (Proteine), die durch die Gene verschlüsselt sind. Anhand von Vergleichen dieser Eiweiße zwischen Arten der gleichen oder anderer Verwandtschaftskreise können zum Beispiel Aussagen über evolutionäre Entwicklungen getroffen werden. Als Untersuchungsobjekt dient dabei häufig das klassische Versuchstier der Genetik, die Fruchtfliege Drosophila melanogaster. Dieses Insekt wird aufgrund der relativ einfachen Strukturierung der Erbsubstanz und der dabei verhältnismäßig hohen Komplexität des Organismus genutzt. Unter Vorbehalt können sogar Parallelen zum Menschen gezogen werden, wie im Fall von Nervenerkrankungen, bei denen die Fliegen vergleichbare Symptome wie erkrankte Menschen aufzeigen.

Am Leipziger Institut für Genetik (Leitung: Professor Dr. Heinz Sass) forscht die Arbeitsgruppe von Dr. Veiko Krauß speziell über Genstrukturen, unter anderem über die Funktion von Chromatingenen, das sind Gene, die den Bauplan für Eiweiße enthalten, welche an Chromosomen binden. Die so entstehenden Chromatinstrukturproteine sind an der Verpackung der DNA und an deren Regulation beteiligt. Chromatin weist je nach dem Chromosomenbereich, in dem sie vorkommen, verschiedene strukturelle Organisationen sowie unterschiedliche assoziierende Proteine auf. Durch Verlagerungen von Chromosomenabschnitten kann sich die Aktivität der betroffenen Gene verändern. So ist oft aufgrund der Umlagerung bestimmter Genabschnitte eine Inaktivierung dieser Gene zu beobachten. Der Effekt kann in verschiedenen Zellen variieren, was sich in der Ausprägung der Gene niederschlägt. Dadurch greifen sie unmittelbar in die Genregulation ein.
Ein Gen, das nur bei Drosophila vorkommt, ist Su(var)3-9. Es ist für die Genstilllegung verantwortlich. Dadurch kommt es zu Abweichungen in der Genausschüttung mit der Folge, dass sich die Gewebeentwicklung im Verlauf der Evolution eines Individuums verändert. Die Leipziger Wissenschaftler haben anhand der Genstruktur herausgefunden, dass dieses spezielle Gen mit einem zweiten Gen, dem eIF2gamma, fusioniert ist; beide kommen bei den übrigen holometabolen Insekten (das sind alle Insekten, die ein Verpuppungsstadium durchlaufen) getrennt vor. Diese bisher einmalig zu beobachtende Fusion ist nach den Erkenntnissen der Arbeitsgruppe bereits vor 300 Millionen Jahren erfolgt.

Das Vorliegen des verschmolzenen Gens aus zwei funktionell und strukturell ganz unterschiedlichen Genen kann nun über sehr differenzierte Analyseverfahren (Intron-Extron-Srukturanalyse) zur Untersuchung der Entwicklungsgeschichte der Fruchtfliege und des Stammes der Arthropoden (Gliederfüßer) genutzt werden. Die Arbeitsgruppe erhofft sich davon neue Erkenntnisse zur Systematik dieser Tiergruppe. Eine Hypothese können die Forscher bereits heute aufstellen, die trotz kontroverser Diskussionen in Fachkreisen als relativ wahrscheinlich gilt: Krebse sind die Vorläufer aller Insekten. Gleichzeitig konnte die These untermauert werden, dass nicht wie bisher angenommen allein die Auslese (Selektion) von überragenden Eigenschaften Motor bei der Evolution allen Lebens auf unserem Planeten war, sondern dass ebenso komplexe biologische Phänomene durch nichtselektive Bedingungen, d.h. auch durch Genfusionen, sich herausgebildet haben können.

Volker Schulte | idw

Weitere Berichte zu: Drosophila Eiweiß Evolution Fruchtfliege Gen Insekt

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Polymere aus Bor produzieren
18.01.2018 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

nachricht Modularer Genverstärker fördert Leukämien und steuert Wirksamkeit von Chemotherapie
18.01.2018 | Deutsches Krebsforschungszentrum

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Fliegen wird smarter – Kommunikationssystem LYRA im Lufthansa FlyingLab

• Prototypen-Test im Lufthansa FlyingLab
• LYRA Connect ist eine von drei ausgewählten Innovationen
• Bessere Kommunikation zwischen Kabinencrew und Passagieren

Die Zukunft des Fliegens beginnt jetzt: Mehrere Monate haben die Finalisten des Mode- und Technologiewettbewerbs „Telekom Fashion Fusion & Lufthansa FlyingLab“...

Im Focus: Ein Atom dünn: Physiker messen erstmals mechanische Eigenschaften zweidimensionaler Materialien

Die dünnsten heute herstellbaren Materialien haben eine Dicke von einem Atom. Sie zeigen völlig neue Eigenschaften und sind zweidimensional – bisher bekannte Materialien sind dreidimensional aufgebaut. Um sie herstellen und handhaben zu können, liegen sie bislang als Film auf dreidimensionalen Materialien auf. Erstmals ist es Physikern der Universität des Saarlandes um Uwe Hartmann jetzt mit Forschern vom Leibniz-Institut für Neue Materialien gelungen, die mechanischen Eigenschaften von freitragenden Membranen atomar dünner Materialien zu charakterisieren. Die Messungen erfolgten mit dem Rastertunnelmikroskop an Graphen. Ihre Ergebnisse veröffentlichen die Forscher im Fachmagazin Nanoscale.

Zweidimensionale Materialien sind erst seit wenigen Jahren bekannt. Die Wissenschaftler André Geim und Konstantin Novoselov erhielten im Jahr 2010 den...

Im Focus: Forscher entschlüsseln zentrales Reaktionsprinzip von Metalloenzymen

Sogenannte vorverspannte Zustände beschleunigen auch photochemische Reaktionen

Was ermöglicht den schnellen Transfer von Elektronen, beispielsweise in der Photosynthese? Ein interdisziplinäres Forscherteam hat die Funktionsweise wichtiger...

Im Focus: Scientists decipher key principle behind reaction of metalloenzymes

So-called pre-distorted states accelerate photochemical reactions too

What enables electrons to be transferred swiftly, for example during photosynthesis? An interdisciplinary team of researchers has worked out the details of how...

Im Focus: Erstmalige präzise Messung der effektiven Ladung eines einzelnen Moleküls

Zum ersten Mal ist es Forschenden gelungen, die effektive elektrische Ladung eines einzelnen Moleküls in Lösung präzise zu messen. Dieser fundamentale Fortschritt einer vom SNF unterstützten Professorin könnte den Weg für die Entwicklung neuartiger medizinischer Diagnosegeräte ebnen.

Die elektrische Ladung ist eine der Kerneigenschaften, mit denen Moleküle miteinander in Wechselwirkung treten. Das Leben selber wäre ohne diese Eigenschaft...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

18.01.2018 | Veranstaltungen

6. Technologie- und Anwendungsdialog am 18. Januar 2018 an der TH Wildau: „Intelligente Logistik“

18.01.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - März 2018

17.01.2018 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fliegen wird smarter – Kommunikationssystem LYRA im Lufthansa FlyingLab

18.01.2018 | Informationstechnologie

Optimierter Einsatz magnetischer Bauteile - Seminar „Magnettechnik Magnetwerkstoffe“

18.01.2018 | Seminare Workshops

LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

18.01.2018 | Veranstaltungsnachrichten