Wahres "Blumentier"

Seeanemone ist genetisch halb Tier, halb Pflanze

(Bild: Nature)

Wiener Wissenschaftler haben jetzt herausgefunden, dass Seeanemonen nicht nur zu den "Blumentieren" gehören, sondern auch genetische Eigenschaften aus der Fauna und der Flora vereinen. Während das Ablesen ihrer Gene so aufwendig wie bei Insekten und Säugetieren geregelt ist, wird das Übersetzen in Eiweißstoffe ähnlich wie bei Pflanzen gesteuert, berichten sie in der Fachzeitschrift "Genome Research".

Wie wir aussehen, welche Form wir haben und wie unser Körper funktioniert, ist neben Umwelteinflüssen weitgehend das Werk unserer Gene. Diese sind jedoch selten Einzelspieler, vielmehr wirken sie im Team und regulieren sich in ihrer Aktivität und Expression gegenseitig in genregulatorischen Netzwerken.

Einfache Organismen mit komplexem Genmaterial
Bevor man das Erbgut verschiedenster Organismen sequenziert hatte, glaubte man, dass einfach gebaute Tiere wie die Seeanemonen weniger Gene haben als kompliziert konstruierte wie etwa Fliegen und Menschen. Doch bald stellte sich heraus, dass ihre genetische Sprache ähnlich wortreich ist und sie nicht weniger Gene besitzen. Nun hat ein Team um Ulrich Technau vom Department für Molekulare Evolution und Entwicklung der Universität Wien herausgefunden, dass auch ihre Grammatik ähnlich ausgefeilt ist, die Gene bei den Blumentieren also nicht weniger kompliziert reguliert werden.

Sie untersuchten dafür, wie viele Regulations-Elemente (sogenannte Enhancer und Promotoren) auf dem Erbgut der Anemonen verstreut sind, und verglichen diese "genetische Landkarte" mit jener von Menschen und Modellorganismen wie der Fruchtfliege. Die Verteilung und Häufigkeit solcher Regulations-Elemente war bei Menschen, Fliegen und Seeanemonen vergleichbar, erklären sie. Auch hätten sie dieselben (epigenetischen) Veränderungen an den Enhancern, die jene mehr oder weniger aktiv machen. Dies sei ein Hinweis, dass schon der gemeinsame Vorfahre solch ein komplexes Prinzip der Genregulation hatte.

Anemonen nutzen auch "Wörterbuch" der Flora
Bei der Übersetzung bedienen sich die Blumentiere aber offensichtlich eines Wörterbuchs aus dem Pflanzenreich. Denn die sogenannten microRNAs von Seeanemonen ähneln eher denen von Pflanzen als von "höheren" Tieren. MicroRNAs sind kurze RNA-Stücke, die an ein bestimmtes Ziel binden und die Übersetzung von Boten-RNAs (mRNAs) in Eiweißstoffe hemmen.

Bei Pflanzen und eben auch Seeanemonen binden die microRNAs ihr Ziel nämlich fast über die gesamte Länge und es wird daraufhin an einer ganz bestimmten Position gespalten, erklärt Technau. Bei Tieren hätten sie hingegen viele verschiedene Ziele, die sie jeweils nur mit einem kleinen Teil ihrer Länge binden und weniger stark beeinflussen.

Dieselben Eiweißstoffe wie Pflanzen
"Dazu kommt, dass die Seeanemonen auch dieselben Eiweißstoffe wie Pflanzen haben, um solche microRNAs herzustellen", sagte er. In einer anderen, vor Kurzem veröffentlichten Arbeit habe er mit Kollegen gezeigt, dass Seeanemonen einen Eiweißstoff namens Hyl-1 besitzen, der bei Pflanzen essenziell für die Entstehung von microRNAs ist und zuvor in keinem tierischen Organismus gefunden wurde. Dies würde auf einen gemeinsamen Ursprung der Seeanemonen-und Pflanzen-microRNAs hinweisen.

Seeanemonen sind vielzellige Meerestiere mit einem einfachen "Bauplan". Sie besitzen Tentakel und manchmal Nesselfäden, müssen aber zum Beispiel ohne Skelett und Blutgefäßsystem auskommen. Im Gegensatz zu etwa Insekten, Vögeln und Säugetieren ist ihre Körperform kreissymmetrisch aufgebaut, und nicht spiegelbildlich symmetrisch.