Biologie: Wer baut die Tentakel?

Seit einiger Zeit bemerkt man, dass fünf bis zehn Prozent der Gene in allen Tiergruppen höchst spezifisch sind und im Gen-Datenbanken-Vergleich mit anderen Gruppen keine Entsprechungen haben“, berichtet Thomas Busch, Zoologe an der Uni Kiel, der „Presse“: „Deshalb hat man diese Gene bisher ,neue‘ oder auch ,verwaiste‘ genannt und konnte sonst nichts mit ihnen anfangen.“ Aber eines war doch auffällig: Diese Gene sind in Körperregionen aktiv, in denen die Tiere morphologische Spezialisierungen haben.

Bei Hydra etwa, dem Süßwasserpolypen, der nichts anderes ist als ein millimeterkurzer Sack mit einer Öffnung, an der fünf Tentakel sitzen, gibt es artspezifische Wachstumsmuster der Tentakel: Bei Hydra oligactis entstehen sie asynchron, bei Hydra vulgaris gleichzeitig und symmetrisch. Bisher erklärt man solche Unterschiede mit der unterschiedlichen Regulation ein und derselben Gene: Je nachdem, wo, wann und wie stark sie von anderen Genen – etwa denen der cis-Gruppe – aktiviert werden, resultieren die verschiedenen Wachstumsmuster.

Verwaist? Taxonomisch beschränkt!

„Das spielt sicher mit, dafür gibt es viele Belege“, erklärt Bosch, „aber die ,verwaisten Gene‘, die wir ,taxonomisch beschränkte‘ nennen, spielen auch mit, kausal gezeigt hat das mein Doktorand Konstantin Khalturin“: Der hat transgene Hydras gebaut, Gene aus der asynchron tentakelbildenden H.oligactis auf die sychron tentakelbildende H.vulgaris übertragen, „verwaiste Gene“ der Familie Hym301: Daraufhin gab H.vulgaris die synchrone Bildung auf und stellte auf asynchrone um, offenbar liegt es an diesem Gen bzw. daran, wie es mit den regulierenden Genen zusammenspielt (PLoS Biology, 17.11.).

Hym301 ist die erste derartige Genfamilie, sie wird nicht die letzte bleiben, wenngleich die Suche danach höchst aufwendig ist, weil man die Funktion der Gene nicht aus dem Vergleich mit bekannten Funktionen in anderen Arten erschließen kann. Man muss jedem einzelnen nachgehen, das Team um Bosch will es als nächstes, wieder bei Hydra, an den Nesselzellen tun.

Aber im Hintergrund hat Hydra noch ein Versprechen, sie ist nicht nur ein kurzer Sack mit Tentakeln, sie ist unsterblich: Wie bei der mythologischen Hydra alle abgeschlagenen Tentakel nachwuchsen, ist es bei der echten Hydra auch. Bei ihr ist es sogar noch besser, aus jeder einzelnen Zelle kann ein ganzes Tier wachsen – ja, das ist exakt so wie bei den in der Medizin begehrten embryonalen Stammzellen. Vielleicht findet sich auch dafür bei Hydra ein Spezialgen.

("Die Presse", Print-Ausgabe, 18.11.2008)