Das Genom des Seeadlers wurde bereits entschlüsselt.

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Wissen Wissenschaft
11/14/2020

Was Seeadler mit anderen Vögeln gemeinsam haben

Forscher bauen eine DNA-Datenbank für gefiederte Tiere auf - und lernen dabei über Verwandtschaft, Krankheiten und Evolution.

2.500 Proben, die 2.400 Arten aus 1.370 Gattungen, 300 Familien und 36 Ordnungen repräsentieren: Das internationale Konsortium Bird10K (B10K) hat sich vorgenommen, die DNA-Sequenzen für alle Arten der bekannten Vogelfamilien zusammenzutragen und damit die größte Genomdatenbank für eine Wirbeltiergruppe bereitzustellen. Mit den bisher gesammelten Daten konnten die Forschungsteams nun erstmals eine Vergleichsstudie der evolutionären Muster im Erbgut eines Großteils der bekannten Vogelarten durchführen. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature publiziert.

Riesige Datenbank

In der Vergleichsstudie fanden Forschende unterschiedliche Selektionssignaturen, also Gensequenzen, die sich populationsübergreifend immer wieder durchgesetzt haben. Diese stehen beispielsweise mit der Entwicklung von Körperzellen, aber auch mit der für viele Arten so charakteristischen Singstimme und anderen genetischen Innovationen in Zusammenhang. Im Rahmen des laufenden Projekts wurden bislang insgesamt rund eine Billion Nukleotide – DNA-Bausteine aus Nukleinsäuren – sequenziert. Zusammengenommen entspricht dies einer addierten Genomlänge von 284 Milliarden Basenpaaren. Zum Vergleich: Das menschliche Genom besitzt in etwa 3 Milliarden Basenpaare.

Genom des Seeadlers sequenziert

Auch Seeadler wurden dabei genau unter die Lupe genommen. Aus einer Blutprobe wurden die DNA-Moleküle extrahiert und die darin enthaltenen Informationen unter Einsatz der neusten Generation von Sequenziergeräten ausgelesen.

Fächerübergreifendes Arbeiten

„Wissenschaftliche und technologische Kooperation sind ein wichtiger Baustein für unsere Arbeit. Hierzu gehört für uns neben der klinischen Grundlagenforschung immer auch der Austausch mit verwandten Disziplinen, um modernste genomische Werkzeuge für eine Vielzahl von ungemein spannenden Fragestellungen verfügbar zu machen“, ist Höppner überzeugt.

Verwandtschaft und Artenschutz

Die neugewonnenen Daten können nicht nur dazu genutzt werden, mehr über die Entstehung der modernen Artenvielfalt und die damit einhergegangenen genetischen Innovationen und Selektionen zu lernen. Informationen über den genetischen Bauplan können auch dem Artenschutz dienen. „Für die Zukunft hoffen wir, dass diese neue Qualität des gesamten Genoms es uns ermöglicht, Krankheiten besser verstehen und deren Ursachen aufdecken zu können“, erklärt Krone. „So sind beispielsweise die spezifischen Gene, die für das sogenannte ‚Pinching- Off-Syndrom‘ verantwortlich sind – eine generalisierte Fehlbildung der Federn bei Adlern – noch unbekannt. Gemeinsam arbeiten wir an der Identifizierung des Geheimnisses dieser genetischen Krankheit.

Aussehen, Krankheiten und Evolution

Moderne molekulare Methoden ermöglichen es der Wissenschaft heutzutage, das gesamte Erbgut einer Art zu entschlüsseln. Diese genetischen Baupläne können Aufschluss liefern über die vererbten Grundlagen von Aussehen, Verhalten, Anpassung an Lebensräume oder Krankheiten. Durch die Verfügbarkeit von immer mehr Genomsequenzen können darüber hinaus auch zunehmend detaillierte Vergleiche zwischen Arten angestellt werden, um so die historischen Signaturen evolutionärer Prozesse abzulesen, die zur heutigen Artenvielfalt beigetragen haben.

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