Entwicklungsbiologie

Entwicklungsbiologie

Genomverdopplung in Spinnen und Skorpionen

Spinne Leonard Georg

(pug) 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. 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.“

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„Schwangere Männchen“: Evolution der Geschlechtsbestimmung

Musca Stubenfliege

Wie entstehen Männchen und Weibchen? Besonders im Bereich der Insekten ist die Antwort auf diese Frage äußerst komplex, da die unterschiedlichen Arten viele verschiedene Mechanismen zur Geschlechtsbestimmung kennen. Ein Forscherteam der Universitäten Groningen, Göttingen und Zürich hat nun ein männlich bestimmendes Gen der
Stubenfliege identifiziert.


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Käfer riechen mit Mund und Antennen

Tribolium castaneum GB


Käfer riechen mit Mund und Antennen


Biologen aus Göttingen und Marburg entdecken bislang unbekanntes Verarbeitungszentrum des Geruchssinns

Käfer nutzen Antennen und Mundwerkzeuge, um sowohl Geruch als auch Geschmack wahrzunehmen. Das haben Biologinnen und Biologen aus Marburg und Göttingen herausgefunden, indem sie Kopf- und Gehirnstrukturen von Käfern präzise beschrieben und die Aktivität der Gene nachwiesen, die Riechen und Schmecken ermöglichen. Das Team berichtet über seine Ergebnisse in der aktuellen Online-Ausgabe des Fachblatts BMC Biology.

Der Geruchssinn hat große Bedeutung für das Überleben und die Vermehrung der meisten Tiere: Sie folgen Duftstoffen unter anderem zu Nahrungsquellen und Paarungspartnern. „Käfer besitzen als größte Insektengruppe eine enorme ökologische und ökonomische Bedeutung“, hebt Mitverfasser Professor Dr. Joachim Schachtner hervor, der an der Philipps-Universität Marburg Neurobiologie lehrt. „Dennoch greifen die meisten Fachkolleginnen und -kollegen bislang auf andere Modellorganismen zurück, wenn sie sich mit dem Geruchssinn der Insekten beschäftigen, etwa auf Fliegen, Schmetterlinge oder die Honigbiene“, fügt Koautor Professor Dr. Ernst A. Wimmer an, Entwicklungsbiologe von der Georg-August-Universität Göttingen.



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