Wissenschaftler sequenzieren Genom der Spinnmilbe
Ein internationales Forscherteam hat das erste Genom der Spinnmilben bestimmt. Die Spinnmilbe gehört zu den Cheliceraten - einer der größten Gruppen von Tieren auf unserem Planeten. Die Studie wurde in der Zeitschrift Nature veröffentlicht. Sie entdeckte die genetische Grundlage für die Fähigkeit der Spinnmilbe ihr Überleben zu sichern, indem sie sich von mehr als 1 000 Pflanzen ernährt. Diese Forschung, die teilweise durch ein Marie-Curie Incoming International Fellowship unter dem Siebten Rahmenprogramm der EU (RP7) finanziert wird, wirft neues Licht auf die Evolution der Interaktionen von Arthropoden und Herbivoren. Dies könnte zur Entwicklung neuer Pflanzenschutzstrategien führen. Trotz ihrer geringen Größe ist die Spinnmilbe (Tetranychus urticae) ein Pflanzenschädling, der mit der starken Fähigkeit zur Abwehr von Pestiziden ausgestattet ist. Die Forscher unter Leitung der University of Western Ontario (UWO) in Kanada sequenzierten und annotierten das Genom der Spinnmilbe. Dies ist das erste komplette Cheliceratengenom. T. urticae besitzt das kleinste sequenzierte Arthropodengenom, so die Forscher, mit 90 Megabasen. Beim Vergleich des Spinnmilbengenoms mit dem anderer Arthropoden stellte das Team fest, wie sich dieses spezielle Genom im hormonellen Umfeld und in der Organisation des Hox-Komplexes unterscheidet. Hox-Gene tragen wesentlich dazu bei, die grundlegende Struktur und Orientierung eines Organismus sicherzustellen. Die Ergebnisse heben auch die evolutionäre Innovation der Seidenerzeugung hervor. "Wir finden starke Signaturen für Polyphagie und Entgiftung in Genfamilien, die mit der Ernährung von verschiedenen Wirten zusammenhängen, und in neuen Genfamilien, die durch lateralen Gentransfer erworben wurden", so die Forscher . Durch eine umfassende Transkriptom-Analyse von Milben, die sich von verschiedenen Pflanzen ernähren, zeigt, wie dieser Schädling sich an eine sich verändernde Wirts-Umgebung anpasst. Er kann sich vermehren und neue Gene für die Entgiftung von toxischen Pflanzenmolekülen bilden und damit die Entgiftungsgene von Bakterien, Pilzen und Pflanzen entführen und indem sie diese in das eigene Genom einfügt, die Pflanze schädigen. Die Spinnmilbe ernährt sich von Tomaten, Paprika, Gurken, Erdbeeren, Äpfel, Birnen, Mais und Soja und verursacht Schäden in Höhe von über 735 000 EUR. Trotz ihrer "negativen" Eigenschaften hat die Spinnmilbe auch eine positive Funktion: sie kann Seide produzieren. Dies ist ein natürliches Nanomaterial, das extrem leicht ist und zur Verstärkung von Verbundwerkstoffen benutzt werden kann, wie sie in der Automobil- und Luftfahrtindustrie sowie in Nanostrukturen und Nanosonden zur Untersuchung der Funktion der Zelle eingesetzt werden. Die Seide kann auch als Matrix für Tissue Engineering und Drug-Delivery verwendet werden. Dank dieser Forschung können die Wissenschaftler an der Entwicklung von pestizidfreien Werkzeugen arbeiten, um die Landwirtschaft nachhaltiger zu machen. Solche pestizidfreien Tools würden zur Verbesserung der Schädlingsbekämpfung beitragen und die Erzeugung von pestizidfreien Lebensmitteln beitragen. Weitere Mittel für dieses Projekt wurden von der kanadischen Regierung über Genome Kanada, Ontario Genomics Research Institute und Ontario Research Fund - Global Leadership Round in Genomics und Life Sciences bereitgestellt. Die an dieser Studie beteiligten Forscher stammen aus Belgien, Kanada, Chile, Frankreich, Deutschland, Japan, Portugal, Spanien und den Vereinigten Staaten.Weitere Informationen finden Sie unter: Nature: http://www.nature.com/ University of Western Ontario: http://www.uwo.ca/ Marie-Curie-Maßnahmen: http://cordis.europa.eu/fp7/mariecurieactions/
Länder
Kanada, Chile, Deutschland, Spanien, Frankreich, Japan, Portugal, Vereinigte Staaten