Grünalgen-Gen bietet Einblick in menschlichen Zellstoffwechsel

Drei Jahre lang haben 112 Wissenschaftler aus aller Welt damit zugebracht die Gene der Grünalge Chlamydomonas zu erforschen. Nun ist es ihnen gelungen, nahezu das gesamte Genom, bestehend aus rund 15.000 Genen, zu entschlüsseln. Im Rahmen ihrer Arbeit entdeckten sie auch zahlreiche neue Proteine und erhielten wertvolle Einblicke in die allgemeine Physiologie der Zellen.

Für Sabeeha Merchant, Professorin für Biochemie an der Universität von Los Angeles und Hauptautorin der Studie, eröffnet das entschlüsselte Genom aber auch Einblicke in den menschlichen Zellstoffwechsel. „Dieser Einzeller tut biochemisch vieles, was auch komplexere Organismen tun“, stellt Merchant fest. Man habe zudem viele antioxidative Proteine gefunden, die im Rahmen der Photosynthese eine wichtige Rolle spielen. „Photosynthese gehört zu den stärksten Oxidantien im Körper, daher musste es einen Schutzmechanismus dagegen geben, denn Oxidation verursacht Alterung. Jetzt haben wir Proteine entdeckt, die für diesen Schutz sorgen könnten“, freut sich die Forscherin.

Unter dem Namen Chlamydomonas-Projekt schlossen sich Wissenschaftler aus verschiedensten Ländern und Institutionen zusammen, um gemeinsam das Genom der winzigen Alge aufzuschlüsseln. Die genetische Struktur des Einzellers, der nahezu in jedem Teich, See oder Tümpel zu finden ist, galt bisher als nahezu unbekannt. In der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift „Science“ präsentiert die Forschergruppe nun ihre Ergebnisse, die eine Fülle spannender Einblicke ermöglichen.

Unter den identifizierten Genen fanden die Forscher allein 200, deren Funktion noch vollkommen unbekannt ist. Es fanden sich aber auch zahlreiche neue Proteine, die nicht nur eine bekannte Funktion haben, sondern diese auch bei höheren Tieren und dem Menschen erfüllen. Bei einer vergleichenden Analyse von 6.968 Proteinfamilien stellte sich heraus, dass Chlamydomonas 35 Prozent seiner Proteine sowohl mit Blütenpflanzen als auch mit dem Menschen teilt, zehn weitere Prozent nur mit dem Menschen. Merchant sieht daher den Modellcharakter des untersuchten Einzellers bestätigt: „Wir studieren die Algen, um zu verstehen, wie Zellen allgemein funktionieren.“