Wissenschaftler entschlüsseln Genom eines Fadenwurms, der Käfer befällt

Im Rahmen eines transatlantischen Forschungsprojekts wurde das Genom des Fadenwurms Pristionchus pacificus entschlüsselt. Die Arbeit, die von den Wissenschaftlern am Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Deutschland zusammen mit ihren US-amerikanischen Kollegen am Na...

Im Rahmen eines transatlantischen Forschungsprojekts wurde das Genom des Fadenwurms Pristionchus pacificus entschlüsselt. Die Arbeit, die von den Wissenschaftlern am Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Deutschland zusammen mit ihren US-amerikanischen Kollegen am National Human Genome Research Institute in St. Louis durchgeführt wurde, liefert der Welt einen Einblick in die Entwicklung des Parasitismus, besonders indem sie die Aufmerksamkeit für die komplexen Wechselwirkungen zwischen Wirt und Parasit weckt. Die Erkenntnisse der Forscher wurden jüngst in dem Magazin Nature Genetics veröffentlicht.

Unter der Leitung von Ralf J. Sommer, Forscher am Campus der Max-Plank-Institute in Tübingen, Deutschland, entdeckte das Forscherteam, dass das Genom der Fadenwürmer (unsegmentierte Würmer mit länglichen, abgerundeten und an beiden Enden zugespitzten Körpern) aus überraschend vielen Genen mit zum Teil unerwarteten Funktionen besteht.

Die Forscher berichteten, dass sich darunter viele Gene befinden, die für den Abbau von Schadstoffen und das Überleben in einem ungewöhnlichen Lebensraum hilfreich sind. Ein typisches Beispiel ist der Pristionchus pacificus, der sich Käfer als Unterschlupf und Transportmittel auswählt. Von besonderem Interesse ist die Tatsache, dass der Fadenwurm sich auch von Pilzen und Bakterien des toten Körpers des Käfers ernährt.

Den Forschern zufolge sind Fadenwürmer eine der größten Gruppen im Tierreich. Auf unserem Planeten gibt es mehr als 1 Million Arten dieser Würmer, von denen einige Parasiten und Krankheitserreger für Menschen, Tiere und Pflanzen sind, fügten sie hinzu.

In vergangenen Studien hat man herausgefunden, dass es sieben Formen von Parasitismus in der Gruppe der Fadenwürmer gibt. Ein beliebtes Studienobjekt ist der Caenorhabditis elegans, dessen Genom vor rund zehn Jahren entschlüsselt wurde.

Die jüngsten Forschungsarbeiten enthüllen das Genom einer anderen Spezies der Fadenwürmer: des Modellorganismus Pristionchus pacificus. Den Erkenntnissen zufolge lässt sich der Pristionchus pacificus auf verschiedenen Käfern (z.B. Mist-, Mai- und Kartoffelkäfer) nieder, um sich auf diese Weise Nahrung zu sichern und wenn der Käfer stirbt, auch eine Behausung.

Die Forscher berichteten, dass sich der Lebensraum des Pristionchus pacificus ändert, wenn er sich im Käfer niederlässt. Beispielsweise enthalten Käfer toxische Substanzen, gegen die sich der Fadenwurm selbst schützen muss. Die Forscher fanden heraus, dass dies durch das Genom des Pristionchus pacificus ermöglicht wird. Das aus etwa 170 Megabasen bestehende Genom enthält mehr als 23.500 Protein kodierende Gene. Das sind viel mehr als beispielsweise die 12.000 Protein kodierenden Gene des menschlichen Parasiten Brugia malayi.

"Der Zuwachs in P. pacificus geht zum Teil auf Gen-Duplikationen zurück", erklärte Ralf Sommer. "Darunter befinden sich viele Gene, die für den Abbau von Schadstoffen und das Überleben im komplexen Käfer-Ökosystem hilfreich sein könnten."

Professor Sommer sprach auch die Bedeutung der Nutzung dieser Sequenzdaten an: Damit "können wir testen, wie sich Pristionchus an seinen spezifischen Lebensraum angepasst hat. Und dabei werden wir ganz sicher auch neue Einblicke in die Evolution von Parasitismus gewinnen."

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Deutschland, Vereinigte Staaten