Parasitäre Evolution als Überlebensstrategie
Einzellige eukaryotische Parasiten sind Ursache vieler menschlicher Krankheiten, insbesondere in Entwicklungsländern und bei immungeschwächten Personen. Zu dieser heterogenen Gruppe gehören Trypanosoma, dem Erreger der Schlafkrankheit, Leishmania, der durch Stiche der Sandmücke übertragen wird, Entamoeba als Auslöser der Ruhr und der große, mehr als 1.000 Arten umfassende Stamm der Mikrosporidien (Microspora). Im Verlauf der Evolution haben diese Parasiten neue Gene erworben, die ihnen halfen, den Wirt zu manipulieren, während andere Gene verloren gingen. Das Projekt "The evolution of gene content in parasitic protozoa" (EVOGCPROTO) untersuchte diese Erweiterung und Reduzierung der parasitären eukaryotischen Genome mit hochmodernen genomischen und proteomischen Methoden. Die Forscher identifizierten ganze Genfamilien, die erworben und dann zusammen mit ihrer Quelle wieder verloren gingen, was Aufschluss über die an der Pathogenese beteiligten Gengruppen gab. Sie fanden auch heraus, wann und wie sich bakterielle und eukaryotische Parasiten in ähnlicher Weise entwickelt haben, was eine neue Perspektive auf die Parasitenentwicklung wirft. Die Proteomanalyse zeigte, dass die Genomevolution sehr dynamisch ist und eine drastische Reduzierung der Größe mikrosporidaler Genome stattfand, wobei sich gleichzeitig neue, parasitenspezifische Genfamilien herausbildeten. Einige dieser Gen-Gruppen sind auch in anderen Mikrosporidien zu finden, die eine Vielzahl von Wirten infizieren, was deren Bedeutung für die parasitäre Lebensweise aufzeigt. Eine Analyse der von wichtigen Genfamilien exprimierten Proteine ergab, dass Parasiten-spezifische Gene sowohl in der Sporen- als auch vegetativen bzw. asexuellen Phase am stärksten exprimiert werden, was zeigt, wie wichtig sie für die Biologie der Mikrosporidien sind. Interessant war auch die Tatsache, dass einige neue Gene horizontal zwischen Bakterien ausgetauscht wurden. Weitere Forschungen zu wichtigen Schlüsselgenen, die für den parasitären Erfolg sorgen, werden neues Licht auf pathogene Prozesse werfen und den Weg für neue Therapien ebnen. EVOGCPROTO stellte seine Ergebnisse in vielen Fachzeitschriften wie der renommierten Nature and Current Biology vor, was einen wichtigen Schritt in diesem gesellschaftlich und ökonomisch wichtigen Bereich der Biologie darstellt.
Schlüsselbegriffe
Evolution, Mikrosporidien, Erwerb und Verlust von Genen, parasitäre Protozoen, Pathogenität
