Die Hydra hat es bei der Fortpflanzung leicht: Sie schnürt einen kleinen Teil ihres Körpers ab, und fertig ist ein neuer Polyp. Jetzt haben Forscher das Genom des faszinierenden Tierchens entschlüsselt - und staunen über dessen Komplexität.
Sie sieht aus wie eine Pflanze im Wasser, nur wenige Millimeter bis Zentimeter groß, mit mehreren fein verästelten Stängeln. Doch die Hydra ist ein Tier und eine wahre Überlebenskünstlerin - auch bekannt als der Süßwasserpolyp, der niemals stirbt. Fortlaufend erneuert sich die Hydra selbst, indem sie ihre alten Zellen abtötet und neue bildet. Aus ihren Stängeln wachsen kleine Knospen. Diese schnüren sich einfach ab und bringen so eine neue kleine Hydra auf die Welt.
In vielerlei Hinsicht fasziniert der Süßwasserpolyp die Forschung schon seit Jahrzehnten. Jetzt haben Wissenschaftler aus Deutschland, Österreich, Japan und den USA das Genom der Hydra entziffert und dabei festgestellt, dass es erstaunlich umfangreich ist. Mit einer Zahl von etwa 20.000 Genen sei es ähnlich komplex wie Genome von Wirbeltieren oder das Erbgut des Menschen, sagt der Innsbrucker Evolutionsbiologe Bert Hobmayer, einer der Autoren der Studie. Die Identifizierung des genetischen Repertoires erlaube einen Blick in die gemeinsame Vergangenheit von Mensch und Tier, schreiben die Forscher unter Leitung von Daniel Rokhsar und Robert Steele im Fachblatt "Nature".
Vollständige Erneuerung binnen fünf Tagen
Für viele Wissenschaftler ist die Hydra ein Modellorganismus mit einer Schlüsselfunktion für die moderne evolutions- und entwicklungsbiologische Forschung. Der Süßwasserpolyp gehört zu den mehr als 600 Millionen Jahre alten Nesseltieren, die als einfache Mehrzeller an der Basis der tierischen Evolution standen. Um das Hydra-Genom und sein Repertoire an Genen auszulesen, haben die Wissenschaftler 1,2 Milliarden Basenpaare der DNA sequenziert. Anschließend verglichen sie die Hydra-Sequenz mit der Abfolge der DNA-Bausteine bei höheren Tieren und beim Menschen.
Die Millimeter bis wenige Zentimeter großen Tiere können sich in fünf Tagen vollständig erneuern und damit theoretisch unendlich alt werden, berichtet die Forscher in "Nature". Sogar Nervenzellen kann der Süßwasserpolyp erneuern, denn zeitlebens ist das Tier in der Lage, neue Stammzellen zu bilden. Daraus entwickeln sich später sämtliche Zelltypen, die der Organismus braucht. Diese Eigenschaften macht die Hydra zu einem von Biologen gern genutzten Modellorganismus.
Die Ergebnisse der Forschungen sollen zeigen, in welchem Maß das genetische Repertoire zwischen den einfachsten tierischen Formen, höheren Tieren und dem Menschen übereinstimmt. Die Entschlüsselung des Hydra-Genoms sei ein weiterer Schritt zum Verständnis des molekularen Werkzeugkastens der Evolution von Tier und Mensch, schreiben die Wissenschaftler. Das übergreifende Ziel ist die Beantwortung der Frage, was den Grundtypus eines tierischen Bauplans ausmacht und wie sich daraus alle komplexeren Typen entwickelt haben.
Quelle: http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/0,1518,683577,00.html
Pflanzengen im Tier aktiviert
Kieler Biologen entdecken Algengen in Süßwasserpolyp Hydra
Der Süsswasserpolyp "Hydra viridis" enthält ein Pflanzengen. Diese neue Beobachtung, die in der aktuellen Ausgabe (20. Mai 2005) des amerikanischen Wissenschaftsjournals "Journal of Experimental Biology" durch Dr. Matthias Habetha und Professor Thomas Bosch von der Kieler Universität beschrieben wird, zeigt, dass der Transfer von Genen von einem Organismus in das Genom eines anderen Organismus weit häufiger stattfindet, als bislang angenommen.
Professor Thomas Bosch, Direktor am Zoologischen Institut der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel und sein Assistent Dr. Matthias Habetha zeigen, dass Hydra, ein sehr einfacher tierischer Vielzeller und Bewohner unserer Süßgewässer, in seinem Genom ein Gen enthält, das pflanzlichen Ursprungs ist. Der grüne Hydra-Polyp, Hydra viridis, lebt in Symbiose mit der Alge Chlorella. Hydra aktiviert das pflanzenähnliche Gen immer dann, wenn es zur Eibildung kommt. Die beiden Wissenschaftler nehmen an, dass Hydra durch das Pflanzengen, das potenziell schädliche Oxydationsvorgänge verhindert, seine Embryonen zu schützen vermag. Auch die Alge hat ein Interesse daran, dass Hydra sich fortpflanzt: In der Eizelle eingebettet, trägt die Alge nämlich zu ihrem eigenen Weiterleben in der nächsten Hydra-Generation bei.
Bosch und Habetha interessieren sich seit Jahren für die genetische Basis der Partnerschaft zwischen dem Polypen und der Alge, die in den Epithelzellen von Hydra lebt. Da alle höheren Zellen letztendlich auf Symbiosen mit einst frei lebenden Bakterien zurückgehen, versprechen sich die beiden Kieler Biologen vom Studium dieser Partnerschaft wichtige Einblicke in die Mechanismen, die während der Stammesgeschichte zum Entstehen von Zellen überhaupt geführt haben.
Darüber hinaus führt die Erforschung molekularbiologischer Vorgänge bei Symbiosepartnern zu den grundlegenden Fragen: Wie erkennen sich überhaupt Symbiosepartner? Warum reagiert Hydra auf andere Algenarten mit Abwehr, auf diese nicht?
Antworten auf diese Fragen werden auch dazu beitragen, besser zu verstehen, wie die Erkennung von "fremd" und die Immunabwehr funktionieren. Die Arbeit steht in engem Zusammenhang mit Fragen, die von Bosch und anderen Kieler Immunologen im Sonderforschungsbereich 617 ("Molekulare Mechanismen der epithelialen Abwehr") der Landesuniversität bearbeitet werden.
Quelle: http://www.uni-kiel.de/aktuell/pm/2005/2005-048-pflanzengen.shtml
2 Kommentare:
Irgendwie bin ich ein bissl neidisch auf das Tierchen.
Ich bin ja ein großer Freund von diesem Video:http://www.youtube.com/watch?v=XS2JvfCwiQg
:-D
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