Wissen und Gesundheit
25.01.2018

Forscher lüften Gen-Geheimnis des Axolotl

Das Erbgut des mexikanischen Schwanzlurchses ist zehnmal so groß wie jenes von Menschen und voller Wiederholungen.

Der im Wasser lebende mexikanische Schwanzlurchs Axolotl (Ambystoma mexicanum) ist der Liebling der Regenerationsforscher. Wenn er ein Körperteil verliert, kann man fast zusehen, wie es nachwächst. Ein Team mit österreichischer Beteiligung hat das Erbgut (Genom) dieses Überlebenskünstlers sequenziert. Es ist zehnmal so groß wie jenes vom Menschen, berichten die Forscher im Fachjournal Nature.

Was sein Genom so riesig (32 Milliarden Basenpaare) macht, sind Sequenzen aus sich wiederholenden Abschnitten (repetitive DNA), erklärte Elly Tanaka vom Institut für Molekulare Pathologie (IMP) in Wien im Gespräch mit der APA. Viele davon gehören oder gehörten einmal zu springenden Genen, also Erbgut-Parasiten, die manchmal aber auch ihrem Wirt Vorteile verschaffen.

Neue Technologie vonnöten

Diese sehr uniformen DNA Abschnitte machten es den Forschern um Eugene Myers vom Max Planck Institut für Molekulare Zellbiologie und Genetik in Dresden auch nicht leicht, die ausgelesenen (sequenzierten) Teilstücke zu einem großen Ganzen zusammenzusetzen. Sie entwickelten dafür eine neue Technologie, mit der man längere Abschnitte des Genoms auslesen kann, sodass die wiederholenden Teile dabei überspannt werden. Für das Aneinanderfügen dieses gigantischen Puzzles war auch eine spezielle, neue Software nötig.

"Wir haben auf dem Erbgut Gene und Vorlagen für Mikro-RNAs (kurze Abschnitte, die das Ablesen von Genen regulieren) identifizieren können, die in regenerierendem Gewebe sehr stark aktiv sind", berichtete Tanaka. Auffallend sei, dass es diese Gene fast nur in einfachen Organismen gibt, nicht aber in höheren Wirbeltieren. Nun wollen die Forscher ihre genauen Funktionen eruieren. Außerdem fanden sie heraus, dass den Tieren ein wichtiges Entwicklungsgen namens Pax3 vollkommen fehlt. Seine Aufgabe übernimmt aber das "Schwester-Gen" Pax7, erklärte die Biologin.

Auch Plattwurm im Mittelpunkt

In der selben Ausgabe des Fachmagazins veröffentlichten deutsche Forscher vom Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik das viel kleinere Genom eines weiteren Regenerationskünstlers, nämlich des Plattwurms "Schmidtea mediterranea". Aus ihm entstehen neue Würmer, wenn man ihn in kleine Stücke schneidet. Sein Erbgut ist mit 800 Millionen Buchstaben (Basenpaaren) viel kleiner als jenes von Axolotl. Trotzdem ist es ebenso voller Wiederholungen, fanden die Forscher heraus.