Kein Sex erforderlich: Das Team entdeckt Genauslöser für asexuelle Reproduktion

Unvorstellbar: Kopf soll auf neuen Körper transplantiert werden - Clixoom Science & Fiction (Juli 2019).

Anonim

Wenn ein Sperma und eine Eizelle zusammenkommen, beginnt ein neues Leben. Dies ist bei Menschen und Tieren der Fall, prinzipiell aber auch bei Pflanzen. Ein deutsch-israelisches Team um die Freiburger Biologen Professor Ralf Reski und Professor Nir Ohad aus Tel-Aviv hat im Moos Physcomitrella patens einen Gen-Trigger entdeckt, der zu Nachkommen ohne Befruchtung führt. Die Forscher gehen davon aus, dass dieser Mechanismus in der Evolution konserviert ist und den Schlüssel zur Beantwortung fundamentaler Fragen in der Biologie enthält. Die Studie wird in der Zeitschrift Nature Plants veröffentlicht.

"Genau wie Menschen und Tiere besitzen Moose Eizellen und bewegliche Spermien. Deshalb eignen sie sich besonders gut, um grundlegende Fragen der Biologie zu beantworten", sagt Reski. Nach der Verschmelzung von Sperma und Eizelle wird ein Netzwerk von Genen aktiviert. Dies führt zur Entwicklung eines Embryos, der zu einem neuen Lebewesen heranwächst. Bisher war unklar, ob ein zentraler genetischer Schalter für diese Genaktivierung existiert. In ihrer neuesten Publikation beschreibt das Team das Gen BELL1 als Hauptregulator für die Bildung von Embryonen und deren Entwicklung in Physcomitrella. Nachdem die Forscher dieses Gen in den Pflanzen gentechnisch aktiviert hatten, entwickelten sich spontan Embryonen auf einem bestimmten Zelltyp. Diese Embryonen wuchsen zu voll funktionsfähigen Moossporophyten heran. Diese Sporenkapseln könnten sogar Sporen bilden, die zu neuen Moospflanzen herangewachsen sind. Daher identifizierte das Team BELL1 als Hauptregulator für die Entwicklung von Embryos in Moosen.

Das von diesem Gen kodierte Protein gehört zur Klasse der sogenannten Homeobox-Transkriptionsfaktoren. Ähnliche homeotische Gene sind auch in Menschen und Tieren vorhanden, wo sie auch zentrale Entwicklungsprozesse steuern. Ob ein Congener von BELL1 ein Hauptregulator der Embryonalentwicklung beim Menschen ist, ist noch nicht bekannt. "Unsere Ergebnisse sind wichtig jenseits von Moosen", sagt Reski. "Auf der einen Seite können sie erklären, wie sich Algen zu Landpflanzen entwickelt haben und so unsere heutigen Ökosysteme geprägt haben. Zweitens können sie helfen, das Konzept der genetischen Hauptregulatoren bei der Entwicklung von Pflanzen, Tieren und Menschen wieder zu beleben." Ohad erklärt: "Darüber hinaus können unsere Ergebnisse dazu beitragen, die Landwirtschaft durch die Erzeugung von genetisch identischen Nachkommen aus ertragreichen Nutzpflanzen zu modernisieren. In Samenpflanzen werden solche Nachkommen durch Parthenogenese oder Apomixis gebildet."

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