Fisch schaltet überzählige Gene aus

Foto: Kleiner Fisch; im Hintergrund sieht man rote Flecken

Lernen vom Fisch Squalius albur-
noides - seine Chromosomen sind
hier rot angefärbt; © M. Schartl

Beim Menschen sind normalerweise alle Chromosomen doppelt vorhanden. Schon kleine Abweichungen von der Regel können sich gravierend auf die Gesundheit auswirken. Gibt es das Chromosom Nummer 21 drei- statt zweimal, führt das zum Down-Syndrom. Zusätzliche Kopien anderer Chromosomen sind überhaupt nicht mit dem Leben vereinbar; die Embryonen sterben dann schon im Mutterleib.

Was für den Menschen gilt, trifft auf Säugetiere generell zu: Liegen in den Zellen zu viele Chromosomen vor, kommt der Organismus damit nicht zurecht. Anders sieht das bei Fischen, Fröschen oder Reptilien aus. Dort sind bei vielen Arten sogar sämtliche Chromosomen in drei- statt nur zweifacher Ausfertigung vorhanden - und die Tiere haben damit überhaupt kein Problem.

Warum das so ist, haben Wissenschaftler am Beispiel des Fischs Squalius alburnoides herausgefunden. "Der gehört zur Familie der Karpfen; er wird maximal zehn Zentimeter groß. Er kommt in Spanien und Portugal in Flüssen vor und hat einen dreifachen Satz von Chromosomen", erklärt Professor Manfred Schartl vom Würzburger Biozentrum.

Von jedem Chromosom also drei statt zwei Exemplare: Das bedeutet, dass auch jedes Gen einmal zu viel vorhanden ist. Folglich wäre zu erwarten, dass alle Moleküle, die nach dem Bauplan der Gene produziert werden, in einer zu hohen Konzentration vorliegen. Das aber ist nicht der Fall, wie die Forscher in der aktuellen Ausgabe des Magazins Current Biology schreiben. "Unsere Daten zeigen erstmals, dass es in den Fischen einen Mechanismus geben muss, über den jeweils eine der drei Kopien eines Gens stillgelegt wird", so Schartl. Diese Möglichkeit der Fehlerkorrektur scheine bei Säugern und dem Menschen im Lauf der Evolution verlorengegangen zu sein.

Als nächstes wollen die Forscher den molekularen Mechanismus aufklären, mit dem die Fische ihre überzähligen Gene zum Schweigen bringen. "Denn möglicherweise können wir daraus etwas lernen, was sich später für die Behandlung von Krankheiten nutzen lässt", sagt der Würzburger Wissenschaftler.

MEDICA.de; Quelle: Julius-Maximilians-Universität Würzburg