Hoden entwickeln sich schneller als Gehirne

Lausanner Forscher haben verglichen, welche Gene in verschiedenen Organen von neun Säugetier-Arten aktiv sind.

Lausanne- Die Resultate deuten darauf hin, dass sich das Säugetier-Gehirn nur langsam entwickelt hat. Die Hoden dagegen haben eine rasante Entwicklung durchgemacht. Die langsame Hirnentwicklung erkläre sich dadurch, dass dieses Organ unzählige lebenswichtige Funktionen steuern und ausführen müsse, erklärte Henrik Kaessmann von der Universität Lausanne und dem Schweizerischen Institut für Bioinformatik laut einer Mitteilung am Mittwoch.

Das lasse wenig Spielraum für Veränderungen zu. Die raschen Veränderungen in den Hoden im Lauf der Evolution der Säugetiere dagegen sind teilweise auf starken Selektionsdruck zurückzuführen, wie ein internationales Team um Kaessmann im Fachblatt „Nature“ berichtet: Die Männchen mit den angepasstesten Geschlechtsorganen pflanzen sich jeweils am erfolgreichsten fort.

Die Forscher verglichen für ihre Studie die Gen-Aktivität in den Organen Großhirnrinde, Kleinhirn, Herz, Niere, Leber und Hoden von verschiedenen Säugetieren. Die Palette der untersuchten Tiere reichte dabei vom Schnabeltier über das Opossum und die Maus bis zuLausanner Forscher haben verglichen, welche Gene in verschiedenen Organen von neun Säugetier-Arten aktiv sind. Die Resultate deuten darauf hin, dass sich das Säugetier-Gehirn nur langsam entwickelt hat.

Die Hoden dagegen haben eine rasante Entwicklung durchgemacht. Die langsame Hirnentwicklung erkläre sich dadurch, dass dieses Organ unzählige lebenswichtige Funktionen steuern und ausführen müsse, erklärte Henrik Kaessmann von der Universität Lausanne und dem Schweizerischen Institut für Bioinformatik laut einer Mitteilung am Mittwoch.

Das lasse wenig Spielraum für Veränderungen zu. Die raschen Veränderungen in den Hoden im Lauf der Evolution der Säugetiere dagegen sind teilweise auf starken Selektionsdruck zurückzuführen, wie ein internationales Team um Kaessmann im Fachblatt „Nature“ berichtet: Die Männchen mit den angepasstesten Geschlechtsorganen pflanzen sich jeweils am erfolgreichsten fort. Die Forscher verglichen für ihre Studie die Gen-Aktivität in den Organen Großhirnrinde, Kleinhirn, Herz, Niere, Leber und Hoden von verschiedenen Säugetieren.

Die Palette der untersuchten Tiere reichte dabei vom Schnabeltier über das Opossum und die Maus bis zu den Menschenaffen und dem Menschen selber. Die Gen-Aktivität liefert Angaben darüber, welche Gene - respektive die Eiweiße, die sie produzieren – in einem Organ tatsächlich gebraucht werden. Um die Aktivität zu messen, bestimmten Kaessmann und seine Kollegen die temporären Kopien der Erbsubstanz, die bei der Synthese der Eiweiße entstehen.

Die Methode gab nicht nur Aufschluss darüber, welche Eiweiße sondern auch in welcher Kadenz sie in den einzelnen Organen produziert werden. Den Wissenschaftlern gelang es sogar, die Existenz bisher unbekannter Gene vorherzusagen – Gene, deren Funktion es noch zu bestimmen gilt.

Forscher gehen davon aus, dass Veränderungen in der Gen-Aktivität für viele Unterschiede im Aussehen von Arten verantwortlich sind. Zudem entscheidet die Gen-Aktivität innerhalb eines Individuums, ob zum Beispiel eine Hirn- oder eine Leberzelle entsteht: Beide haben exakt dasselbe Erbgut, aber verschiedene Eiweiße werden produziert.

Fernziel der Forscher ist es, jene Aktivitätsveränderungen zu finden, die zu wichtigen Veränderungen in den Organen führten – zum Beispiel zur Komplexität des menschlichen Gehirns oder zu bestimmten Besonderheiten der Hoden im Schnabeltier. Kandidaten für diese Schlüsselvorgänge haben sie bereits ausgemacht.