Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Spielplatz für die Evolution

31.07.2017

Göttinger Biologen entdecken Genomverdopplung in Spinnen und Skorpionen

Um die Vielfalt in der Natur und deren evolutive Mechanismen zu verstehen, setzen Evolutionsbiologen auf die vergleichende Analyse von Genomen. Der Begriff „Genom“ bezeichnet das gesamte Erbgut, das in jeder einzelnen Körperzelle hinterlegt ist und die Information für die arttypische Ausbildung von Merkmalen enthält.


Spinne

Foto: Leonard Georg

Beispielsweise ist im Genom einer Fruchtfliege hinterlegt, dass diese Flügel ausbildet, während im Genom einer Spinne die Information zur Entwicklung von Spinn- und Giftdrüsen enthalten ist. Bisher wurde lediglich bei Wirbeltieren eine Verdopplung des Erbguts festgestellt. Wie ein internationales Forscherteam unter Beteiligung der Universität Göttingen nun erstmals herausgefunden hat, haben die Genome von Spinnen und Skorpionen ebenfalls eine Genomduplikation durchlaufen. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift BMC Biology erschienen.

Tatsächlich besitzen Menschen zwei Kopien von zahlreichen Genen, während Fische oft sogar vier Kopien aufweisen. Die Evolutionsbiologen vermuten, dass solche Verdopplungen des Erbguts auf einen Schlag reichhaltiges genetisches Material für Neuentwicklungen zur Verfügung stellen. Sie sprechen dabei von einem „Spielplatz für die Evolution“.

Ein Wissenschaftlerteam unter der Leitung der Oxford Brookes University, des Baylor College of Medicine/Human Genome Sequencing Center und der Universität Göttingen hat die Genome einer Spinne und eines Skorpions entschlüsselt und mit denen anderer Tiere verglichen.

„Wir haben jetzt endlich eine Tiergruppe identifiziert, in denen Genomverdopplungen unabhängig von denen der Wirbeltiere entstanden sind“, sagt Prof. Alistair McGregor von der Oxford Brookes University. „Somit können wir erstmals den Einfluss dieses faszinierenden biologischen Phänomens auf die Entstehung von Innovationen vergleichend untersuchen.“

„Wir konnten am Beispiel von Faktoren, die an der Embryonalentwicklung aller bisher untersuchten Tiere beteiligt sind, eindrucksvoll zeigen, wie die Verdopplung des genetischen Materials im Verlauf der Evolution schrittweise zur Ausprägung neuer Funktionen beitragen kann“, so Dr. Nico Posnien von der Universität Göttingen. Das Team hat damit die Basis für zukünftige Projekte gelegt:

„Jetzt können wir zum Beispiel verstehen, wie Spinnen faszinierende Strukturen und neuartige Organe, wie zum Beispiel Spinndrüsen zur Herstellung von Spinnenseide, ausbilden konnten“, so Dr. Nikola-Michael Prpic-Schäper von der Universität Göttingen.

Originalveröffentlichung: Evelyn E. Schwager et al. The house spider genome reveals an ancient whole-genome duplication during arachnid evolution. BMC Biology. https://bmcbiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12915-017-0399-x

Hinweis an die Redaktionen:
Fotos zum Thema haben wir im Internet unter http://www.uni-goettingen.de/de/3240.html?cid=5886 zum Download bereitgestellt.

Kontakt:
Dr. Nico Posnien
Georg-August-Universität Göttingen
Johann-Friedrich-Blumenbach Institut für Zoologie und Anthropologie
Abteilung Entwicklungsbiologie – Ernst-Caspari-Haus (GZMB)
Justus-von-Liebig-Weg 11, 37077 Göttingen
Telefon (0551) 39-20817
E-Mail: nposnie@gwdg.de
Internet: http://www.posnien-lab.net

Weitere Informationen:

https://bmcbiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12915-017-0399-x
http://www.uni-goettingen.de/de/3240.html?cid=5886

Thomas Richter | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Mit grüner Chemie gegen Malaria
21.02.2018 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V.

nachricht Vom künstlichen Hüftgelenk bis zum Fahrradsattel
21.02.2018 | Frankfurt University of Applied Sciences

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: Innovation im Leichtbaubereich: Belastbares Sandwich aus Aramid und Carbon

Die Entwicklung von Leichtbaustrukturen ist eines der zentralen Zukunftsthemen unserer Gesellschaft. Besonders in der Luftfahrtindustrie und in anderen Transportbereichen sind Leichtbaustrukturen gefragt. Sie ermöglichen Energieeinsparungen und reduzieren den Ressourcenverbrauch bei Treibstoffen und Material. Zum Einsatz kommen dabei Verbundmaterialien in der so genannten Sandwich-Bauweise. Diese bestehen aus zwei dünnen, steifen und hochfesten Deckschichten mit einer dazwischen liegenden dicken, vergleichsweise leichten und weichen Mittelschicht, dem Sandwich-Kern.

Aramidpapier ist ein etabliertes Material für solche Sandwichkerne. Sein mechanisches Strukturversagen ist jedoch noch unzureichend erforscht: Bislang fehlten...

Im Focus: Die Brücke, die sich dehnen kann

Brücken verformen sich, daher baut man normalerweise Dehnfugen ein. An der TU Wien wurde eine Technik entwickelt, die ohne Fugen auskommt und dadurch viel Geld und Aufwand spart.

Wer im Auto mit flottem Tempo über eine Brücke fährt, spürt es sofort: Meist rumpelt man am Anfang und am Ende der Brücke über eine Dehnfuge, die dort...

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Im Focus: In best circles: First integrated circuit from self-assembled polymer

For the first time, a team of researchers at the Max-Planck Institute (MPI) for Polymer Research in Mainz, Germany, has succeeded in making an integrated circuit (IC) from just a monolayer of a semiconducting polymer via a bottom-up, self-assembly approach.

In the self-assembly process, the semiconducting polymer arranges itself into an ordered monolayer in a transistor. The transistors are binary switches used...

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

Tag der Seltenen Erkrankungen – Deutsche Leberstiftung informiert über seltene Lebererkrankungen

21.02.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung auf dem Prüfstand: Hochkarätige Konferenz zu Empowerment in der agilen Arbeitswelt

20.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Kameratechnologie in Fahrzeugen: Bilddaten latenzarm komprimiert

21.02.2018 | Messenachrichten

Mit grüner Chemie gegen Malaria

21.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Periimplantitis: BMBF fördert zahnärztliches Verbund-Projekt mit 1,1 Millionen Euro

21.02.2018 | Förderungen Preise

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics