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Vorfahren von Vertebraten liefern Daten zu biologischem regulatorischen System

Eine EU-Studie erforschte an einem Modellorganismus die Evolution von Stickstoffmonoxidsynthasen (NOS) und deren Regulierung in der Entwicklungsphase. Vor allem für die Biomedizin wird die Arbeit enorm von Bedeutung sein, da sie die Pathophysiologie vieler menschlicher Krankheiten klären könnte.
Vorfahren von Vertebraten liefern Daten zu biologischem regulatorischen System
Das Lanzettfischchen (Branchiostoma lanceolatum oder Amphioxus) ist ein Meeresorganismus, an dem sich die Evolution von Wirbellosen beschreiben lässt. Körperaufbau und Genom von Amphioxus, dem nächstmöglichen Vertreter von Invertebraten als Vorläufer der Vertebraten, ähneln denen von Wirbeltieren, sind aber einfacher strukturiert.

So analysierte das Projekt AMPHIOXUSNOS (Study of nitric oxide synthase in amphioxus) Expressionsmuster und Regulation dreier verschiedener Stickstoffmonoxidsynthasen bei B. lanceolatum, um Funktionen bei Vorläufern von Vertebraten zu klären.

Stickstoffmonoxid (NO) ist ein diffundierendes, hochreaktives Gas, das die NOS-Enzymfamilie durch Umwandlung von L-Arginin erzeugt (Aminosäure, die an der Biosynthese von Proteinen beteiligt ist). NO ist essentiell für viele physiologische Funktionen und eines der wahrscheinlich ältesten bioregulatorischen Systeme im Tierreich.

Ein Vergleich mehrerer NO/NOS-Funktionen an Tiermodellen lieferte detailliert Aufschluss zu Funktionen und der Rolle von NOS unter physio- und pathphysiologischen Bedingungen beim Menschen. Am Zoologischen Forschungsinstitut Anton Dorn in Neapel, Italien, richtete AMPHIOXUSNOS daher ein Labor für Studien zu Amphioxus ein.

Das Institut ist ein Meeresforschungslabor mit langjähriger Forschungstätigkeit im Bereich Embryologie und Evolution. Dass das Zentrum seine Forschungen nun an lebenden adulten Amphioxusexemplaren und Embryonen durchführen kann, ist ein Meilenstein für AMPHIOXUSNOS. In der Einrichtung können viele Tiere der Gattung Amphioxus in naturidentischer Umgebung (weiches Sediment und flacher Meeresboden) untergebracht werden.

Da die Anlage noch erweitert werden soll, können künftig Tausende erwachsener Tiere in verschiedenen Behältern leben, unterteilt nach Ursprungsort und Gonadenstatus, sodass stets mit vielen Embryonen in unterschiedlichen Entwicklungsstadien gearbeitet werden kann.

Verwandte Informationen

Fachgebiete

Scientific Research

Schlüsselwörter

Stickstoffmonoxidsynthase, Pathophysiologie, Branchiostoma lanceolatum, Amphioxus, AMPHIOXUSNOS, Stickstoffmonoxid, L-Arginin, Zoologisches Forschungsinstitut Anton Dorn
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