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Wundersamer Lurch Axolotl-Genom komplett entschlüsselt

Der Axolotl hat eine beneidenswerte Fähigkeit: Wenn er ein Bein verliert, wächst es innerhalb weniger Wochen einfach wieder nach. Jetzt haben Forscher das gesamte Genom des seltenen Lurchs entschlüsselt.

Stand: 24.01.2018

Ein Axolotl im Forschungsinstitut für Molekulare Pathologie in Wien | Bild: dpa-Bildfunk/Tkadletz Hannes

Niemand weiß, wie es dem Axolotl gelingt, ganze Gliedmaßen komplett mit Knochen, Muskeln und Nerven nachwachsen zu lassen. Auch durchtrenntes Rückenmark und verletztes Netzhautgewebe kann der mexikanische Schwanzlurch wiederherstellen. Nun sind Wissenschaftler einen Schritt weiter, dieses Rätsel zu lösen. Ein Team aus Wien, Heidelberg und Dresden hat die gesamte Erbinformation des Axolotl entziffert, meldet das Forschungsinstitut für Molekulare Pathologie (IMP) in Wien.

Zehn Mal mehr DNA als der Mensch

Ein Axolotl im Forschungsinstitut für Molekulare Pathologie in Wien

Die komplette Erbinformation des Axolotl besteht aus 32 Milliarden Basenpaaren und ist damit mehr als zehnmal so groß wie das menschliche Genom. Das Erbgut des Lurchs ist somit auch das größte Genom, das bisher entziffert wurde. Eine Gruppe um die Forscherin Elly Tanaka fand dabei mehrere Gene, die nur beim Axolotl (Ambystoma mexicanum) und anderen Amphibienarten vorkommen. Diese Gene sind in Gewebe aktiv, das sich regeneriert.

"Wir haben jetzt die genetische Karte in der Hand, mit der wir untersuchen können, wie komplizierte Strukturen - zum Beispiel Beine - nachwachsen können."

Sergej Nowoshilow, Co-Autor der Studie, erschienen im Januar 2018 in der Zeitschrift 'Nature'

Biochemikerin Elly Tanaka mit einem Axolotl

Der Axolotl ist wegen seiner Eigenschaften schon seit rund 150 Jahren Gegenstand der Forschung. Eine der größten Axolotl-Kolonien wird im Labor von Tanaka am IMP betreut. Mehr als 200 Forscherinnen und Forscher betreiben an diesem Institut biomedizinische Grundlagenforschung.

Bisher war das Axolotl-Genom aufgrund seiner Größe nicht komplett entziffert worden. Mithilfe der neuen PacBio-Technologie zur Bestimmung längerer Stücke des Genoms war dies nun möglich, so das IMP. Auffallend sei, dass ein wichtiges und weit verbreitetes Entwicklungsgen "PAX3" beim Axolotl vollständig fehle. Dessen Funktion übernehme ein verwandtes Gen namens "PAX7". Beide Gene spielten eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung von Muskeln und Nerven.

Bedrohter Kannibale

Der Axolotl wird bis zu 25 Zentimeter groß und bis zu 25 Jahre alt. Der Lurch existiert bereits seit rund 350 Millionen Jahren, allerdings nur noch in geringer Zahl: Mittlerweile leben in Labors wohl mehr Exemplare als in freier Natur. Es gilt als wahrscheinlich, dass seine Neigung zum Kannibalismus ein wesentlicher Grund für die extreme Regenerationsfähigkeit ist. Angesichts dieses Fressverhaltens ist das Nachwachsen von Gliedmaßen und Nerven ein Selektionsvorteil.


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Dr. Petra Zeitler, Freitag, 26.Januar, 11:44 Uhr

3. Vorsintflutliches

Liebe Pet,
dass ich bei diesem Artikel an Dich denken -und dabei schmunzeln-musste, das wird Dich nicht wundern. Außerdem hat mir der kleine Bursche erheblichen Respekt eingeflösst: 32 Milliarden Basenpaare!
Herzlicher Gruß
Peter

Lauck, Freitag, 26.Januar, 09:32 Uhr

2. Genom von Axolotl

Das sind schon sehr bemerkenswerte Tiere. Wenn mein Großvater Professor Otto Koehler noch leben würde, hätte er seine helle Freude an dem, was Frau Professor Elly Tanaka da herausgefunden hat.

Dr. Helmut Uhlarz, Mittwoch, 24.Januar, 23:26 Uhr

1. Axolotl - Nachwachsende Beine

"Wir haben jetzt die genetische Karte in der Hand, mit der wir untersuchen können, wie komplizierte Strukturen - zum Beispiel Beine - nachwachsen können."
Sergej Nowoshilow, Co-Autor der Studie, erschienen im Januar 2018 in der Zeitschrift 'Nature'

Das klingt fast so, als könnten sich Beinamputierte bald Hoffnungen auf ein neues Bein machen, und die Aussage taugt - missverstanden und sensationslüstern - vielleicht für eine Schlagzeile in der Regenbogenpresse.

Zuerst aber Gratulation zum großen wissenschaftlichen Erfolg! Aber: Der Axolotl ist eine neotene Lebensform, ein Tier, das schon im Larvalstadium geschlechtsreif wird, sozusagen als Foetus oder Embryo. Es ist noch ein weiter Weg, bis wir wissen, welche Bedeutung die Forsschungsergebnisse für eine Anwendung an "ausgereiften", adulten Organismen haben.
Aber: Forschen, forschen und weiter forschen! Forschung, nicht nur Geld, hat die Welt und unser Weltbild verändert.. Darum braucht die Forschung Geld.