Wissenschaftler finden "Frostschutzgene"
EU-finanzierte Forscher haben die Gene bestimmt, die dem Arktischen Springschwanz das Überleben bei Temperaturen von -14°C noch ermöglichen. Die in der Fachzeitschrift BMC Genomics veröffentlichte Studie wurde teilweise von SLEEPING BEAUTY ('Dormancy of cells and organisms-strategies for survival and preservation') unterstützt, einem Projekt, das seinerseits unter der Maßnahme "Neue und aufkommende wissenschaftliche und technologische Entwicklungen" (NEST) des Sechsten Rahmenprogramms (RP6) finanziert wird. "Das ist die erste umfassende molekulare Studie über die Mechanismen, die dem Überleben dieser Spezies in kalten Umgebungen zugrunde liegen", kommentierte die Leitautorin des Artikels Melody Clark vom British Antarctic Survey. "Für solche Informationen interessieren sich nicht nur die Umweltschützer, sondern sie sind auch für das medizinische Forschungsfeld der Kryobiologie interessant." Viele Springschwanzarten können bei niedrigen Temperaturen überleben. Die meisten erreichen dies durch die Technik der "Frostabwendung" und bei manchen gibt es eine Frosttoleranz. Doch der arktische Springschwanz, Megaphorura arktis, setzt eine dritte Technik ein, die als Frostschutz-Dehydration (cryoprotective dehydration) bezeichnet werden kann. Wenn die Temperatur fällt, dehydrieren diese winzigen Lebewesen sich selbst und nehmen dabei die Gestalt schrumpeliger Hülsen an. Sobald das Wetter dann milder wird, rehydrieren sich die Insekten wieder selbst und nehmen ihre normalen Aktivitäten auf. In dieser Studie hatten sich die Forscher des British Antarctic Survey und der Universität Novi-Sad in Serbien zusammengeschlossen, um die Gene zu ermitteln, die den Prozess der De- und Rehydration steuern. Ihre Analyse ergab, dass zahlreiche Gene aktiviert werden, sobald die Temperatur fällt. Dazu gehören auch solche, die die Produktion eines natürlichen Frostschutzmittels, Trehalose, steuern, und Gene, die an der Neubildung von Gewebe und Zellen beteiligt sind. Wenn die Temperatur steigt und sich der Springschwanz erholt, werden die Gene, die an Energieproduktion, Gewebeerneuerung und Zellteilung beteiligt sind, aktiviert. Diese Erkenntnisse könnten für Wissenschaftler von Belang sein, die an Methoden zur langfristigen Zell- und Gewebekonservierung bei niedrigen Temperaturen arbeiten. "Diese Arbeiten gehören zu einem größeren europäischen Projekt mit dem Titel SLEEPING BEAUTY, das sich mit den Überlebensstrategien von Tieren bei Austrocknung befasst", erklärt Dr. Clark. "Wenn wir verstehen, wie Tiere in sehr kalten Umgebungen überleben, können wir hoffentlich neue Lösungen für die medizinische Forschung und die Konservierung von für die Transplantation bestimmten Geweben erarbeiten."
Länder
Serbien, Vereinigtes Königreich