Posted in: Biologie 10. August 2011 19:00 Weiter lesen →

Kabeljau mit alternativer Abwehr

Grafik zeigt Seitenansicht eines Kabeljaus Mit einer handfesten Überraschung kann das Erbgut des Kabeljaus aufwarten. Norwegische Forscher haben das Genom des wirtschaftlich bedeutsamen und vermeintlich wohlbekannten Fischs erstmals vollständig sequenziert. Es zeigte sich, dass das Abwehrsystem der Tiere gewissermaßen auf einem Auge blind ist. Dafür sieht das andere Auge umso besser.

Grafik: NOAA-Historic National Marine Fisheries Collection

Dem Kabeljau fehlt gerade jener Teil des Immunsystems, der normalerweise die Produktion von Antikörpern gegen Krankheitserreger ankurbelt, fanden die Biologen um Kjetill Jakobsen von der Universität Oslo. „Des ungeachtet wird der Kabeljau gut mit den vorherrschenden Pathogenen in seinem natürlichen ökologischen Umfeld fertig“, schreibt die Gruppe im Magazin „Nature“.

Der Kabeljau oder Dorsch (Gadus morhua) ist im Nordatlantik einschließlich Nord- und Ostsee verbreitet und kann bis zu zwei Meter lang werden – sofern er nicht vorher gefangen wird. Die Art wurde lange Zeit über Gebühr befischt, obwohl ihre Bestände bereits stark zurückgegangen waren, und wird heute als „gefährdet“ auf der Roten Liste geführt. Gleichzeitig macht die Aufzucht in Aquakultur Fortschritte, sodass das neue Wissen um die Krankheitsabwehr beim Kabeljau schon bald von praktischer Bedeutung sein könnte.

Jakobsen und Kollegen, darunter auch Max-Planck-Forscher aus Berlin, lasen nun das komplette, rund 830 Millionen Basenpaare große Genom eines männlichen Kabeljaus und identifizierten gut 22.000 Gene. Eine erste Analyse bestätigte unter anderem, dass die Spezies den Sauerstofftransport in ihren roten Blutkörperchen gut an verschiedene Umgebungstemperaturen anpassen kann. Doch während die übrigen, für Wirbeltiere typischen Immunsystemgene vorhanden sind, fehlen die Gene für den Haupthistokompatibilitätskomplex II (MHC II) vollständig.

Mithilfe der MHC-II-Proteine können Abwehrzellen Bruchstücke von Proteinen, die sie aus der Umgebung aufgenommen haben, den Helferzellen des Immunsystems präsentieren. Erkennen die Helferzellen in den Bruchstücken einen Eindringling, können sie wiederum die Produktion entsprechender Antikörper anstoßen. Neben den Genen für die MHC-II-Proteine als Präsentierteller fehlt dem Kabeljau auch das Gen für den CD4-Rezeptor der Helferzellen, fanden die Forscher.

Wie dem Kabeljau das wichtige Erkennungssystem abhanden gekommen ist, ist noch völlig offen. Im Gegenzug hat der Fisch allerdings das MHC-I-System für die Erkennung innerzellulärer Schädlinge und das angeborene Immunsystem stark ausgebaut, ermittelten Jakobsen und Kollegen. Auf diese Weise könnte der Verlust ausgeglichen werden, vermuten die Forscher. Das Beispiel Kabeljau macht es ihrer Ansicht nach erforderlich, „grundlegende Annahmen über die Evolution des erworbenen Immunsystems und seiner Bestandteile bei Wirbeltieren“ nochmals zu überdenken.

Forschung: Bastiaan Star, Alexander J. Nederbragt und Kjetill S. Jakobsen, Biologisk institutt, Universitetet i Oslo, Oslo; Heiner Kuhl und Richard Reinhardt, Max-Planck-Institut für Molekulargenetik, Berlin-Dahlem; und andere

Online-Veröffentlichung Nature, 10. August 2011, DOI 10.1038/nature10342

WWW:
Centre for Ecological and Evolutionary Synthesis, Uni Oslo
Antigen Presentation
Kabeljau: Bestände
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Dorsch schlägt Wellen

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