Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Überraschende neue Rolle von kleinen RNAs in der Evolution

19.04.2013
Einen gänzlich neuen genetischen Mechanismus, wie Evolution das Aussehen von Organismen verändert, hat ein internationales Forschungsteam unter der Mitwirkung von Christian Schlötterer und Alistair McGregor von der Vetmeduni Vienna entdeckt.

Je nachdem, wie stark bei Fruchtfliegen eine bestimmte sogenannte microRNA aktiv ist, ändert sich die Behaarung an den Beinen der Fliegen. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift „Current Biology“ veröffentlicht und werfen ein völlig neues Licht auf die molekularen Mechanismen der Evolution.

Dass so genannte Transkriptionsfaktoren das Ablesen von Information von der DNA direkt steuern, ist schon lange bekannt. Bisher vermuteten Forschende, dass Veränderungen an direkt für Proteine kodierenden Genen den Hauptteil der Mechanismen bilden, die evolutionäre Anpassung steuern. Völlig neu ist jedoch, dass kleine Ribonukleinsäuremoleküle, sogenannte microRNAs, eine wichtige Rolle in der Evolution von Körpermerkmalen bei Tieren spielen könnten. Christian Schlötterer und Alistair McGregor vom Institut für Populationsgenetik der Veterinärmedizinischen Universität Wien (Vetmeduni Vienna) haben jetzt in einem internationalen Forschungsteam eine Studie veröffentlicht, in der sie einen solchen, bisher unbekannten Mechanismus vorstellen.

Kleine und große Glatzen

Insekten tragen viele mikroskopisch kleine Härchen auf ihrem Körper. Das gilt auch für die Beine der vielen Arten der Fruchtfliegengattung Drosophila, die eng miteinander verwandt sind. Am zweiten Beinpaar haben diese Tiere jedoch eine kahle Stelle, das sogenannte Naked Valley. Frühe Arbeiten zeigten, dass die Größe dieser Glatze durch das Gen Ubx (für „Ultrabithorax“) reguliert wird und sich zwischen Arten unterscheidet. Die Arbeiten an der Vetmeduni Vienna ergaben jedoch, dass Individuen aus unterschiedlichen Drosophila melanogaster-Populationen ähnlich große Unterschiede aufweisen. Auf der Suche nach der genetischen Grundlage dieser Variation an der kahlen Stelle fanden die Forschenden. einen Abschnitt in der Fruchtfliegen-DNA mit vier Genen, der sich als heißer Kandidat erwies.
Experimenteller Haarausfall

Aus dreien dieser Gene entstehen Proteine, die bekanntermaßen keine Rolle in der Entwicklung der Härchen spielen. Das vierte Gen mit dem Namen miR-92a codiert für eine microRNA. Frühere Experimente ergaben, dass eine gesteigerte Aktivität dieses Gens mit einem Verlust von Härchen auf den Flügeln der Tiere einhergeht. Und tatsächlich konnten die Forschenden mit einer künstlichen Überexpression von miR-92a in den Beinen der Fruchtfliegen das Ausfallen der Härchen dort herbeiführen.

Christian Schlötterer kommentiert die Ergebnisse: „Mit unserer Studie zeigen wir zum ersten Mal im Experiment, dass natürliche Variation in der Expression von microRNA zu einer Veränderung im Erscheinungsbild eines Organismus führt. MicroRNAs modulieren auf einer feinen Skala, wie stark Gene exprimiert werden. Deshalb stellt die Änderung der Produktion von microRNA einen einleuchtenden evolutionären Mechanismus dar, morphologische Veränderungen hervorzurufen.“

Der Artikel „Evolution of mir-92a Underlies Natural Morphological Variation in Drosophila melanogaster” der AutorenSaad Arif, Sophie Murat, Isabel Almudi, Maria D.S. Nunes, Diane Bortolamiol-Becet, Naomi S. McGregor, James M.S. Currie, Harri Hughes, Matthew Ronshaugen, Élio Sucena, Eric C. Lai, Christian Schlötterer and Alistair P. McGregor ist in der Zeitschrift “Current Biology” erschienen (23(6), pp.523-528).

Zusammenfassung des wissenschaftlichen Artikels online (Volltext gegen Entgelt oder Subskription):

http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2013.02.018

In der gleichen Ausgabe der Zeitschrift „Current Biology“ (23(6), pp. R247-R249) ist unter dem Titel „Evolutionary Genetics: Big Effect of a Small RNA“ ein Kommentar von Artyom Kopp (Department of Ecology and Evolution, University of California Davis, USA) zum oben genannten Artikel erschienen.

Zusammenfassung des Kommentars online (Volltext gegen Entgelt oder Subskription):

http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2013.02.029

Rückfragehinweis
Univ.Prof. Dr. Christian Schlötterer
Institut für Populationsgenetik
Veterinärmedizinische Universität Wien
T +43 1 25077-4300
christian.schloetterer@vetmeduni.ac.at
Aussender
Mag. Klaus Wassermann
Public Relations/Wissenschaftskommunikation
Veterinärmedizinische Universität Wien
T +43 1 25077-1153
klaus.wassermann@vetmeduni.ac.at

Klaus Wassermann | idw
Weitere Informationen:
http://www.vetmeduni.ac.at

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Hemmung von microRNA-29 schützt vor Herzfibrosen
20.11.2017 | Technische Universität München

nachricht Satellitenbilder zur Erfassung von Biodiversität nur bedingt tauglich
20.11.2017 | Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ

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: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

500 Kommunikatoren zu Gast in Braunschweig

20.11.2017 | Veranstaltungen

VDI-Expertenforum „Gefährdungsanalyse Trinkwasser"

20.11.2017 | Veranstaltungen

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Künstliche neuronale Netze: 5-Achs-Fräsbearbeitung lernt, sich selbst zu optimieren

20.11.2017 | Informationstechnologie

Tonmineral bewässert Erdmantel von innen

20.11.2017 | Geowissenschaften

Hemmung von microRNA-29 schützt vor Herzfibrosen

20.11.2017 | Biowissenschaften Chemie