Nachtsicht durch DNA Remodellierung

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Autor: Fee
Das ist mal was ganz Neues! Da haben doch vor einigen Jahren ein paar Forscher herausgefunden, dass die Photorezeptorzellen von Mäusen die Anordnung ihrer DNA im Zellkern berändern. Doch warum tun sie das? Offensichtlich um die rearrangierte DNA zur Lichtsammlung zu verwenden!
Normalerweise liegt das Chromatin (die an Proteinen gebundene DNA) im Zellkern in zwei verschiedenen Zuständen vor, sogenanntes kondensiertes, nicht-kodierendes Heterochromatin, das sich in der Peripherie befindet und das ausgedehnte (extended), aktive Euchromatin, das sich typischerweise im nukleären Zentrum aufhält. Dies entspricht dem konventionellen Muster, das sich nahezu universell in allen Eukarioten findet. Doch bei Photorezeptorzellen von erwachsenen Mäusen ist dieses Muster invertiert. Bei genauerer Untersuchung hat sich nun gezeigt, dass dies der Bündelung von Licht bei nachtaktiven Säugetieren dient.

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Dazu wurden die Retinazellen von Mäusen (nachtaktiv) mit denen von Schweinen (tagaktiv) biophysikalisch untersucht und ein Unterschied in der Lichtbrechung wurde nachgewiesen. Das Mäusechromatin in seiner speziellen Anordnung eignete sich demnach hervorragend um das wenige nachts verfügbare Licht zu bündeln, ähnlich einer Linse. Und diese Anordnung fand sich noch in einer palette von weiteren nachtaktiven Säugern, jedoch nicht in den untersuchten tagaktiven Tieren. Auch in Reptilien oder Vögeln kommt es zu keinen Veränderungen in der Chromatinanordnung. Demnach scheint dies eine in den frühen Säugetieren erstmals aufgetretene Anpassung an das nachtaktive Leben zu sein, möglicherweise um den damals jagenden Sauriern oder anderen grossen Reptilien zu entgehen, die meisst am Tag nach ihrer Beute suchten.
Ein wunderbares Beispiel für die Trickkiste der Evolution.

Solovei, I., Kreysing, M., Lanctôt, C., Kösem, S., Peichl, L., Cremer, T., Guck, J., & Joffe, B. (2009). Nuclear Architecture of Rod Photoreceptor Cells Adapts to Vision in Mammalian Evolution Cell, 137 (2), 356-368 DOI: 10.1016/j.cell.2009.01.052

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Kategorie: Wissenschaftsnews

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RSSKommentare (6)

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  1. Marc sagt:

    Ein schönes Evolutionsbeispiel, wenn man es nur richtig herum erklären würde. Mutanten, bei denen sich das Chromatin durch eine Mutation neu arrangierte, überlebten besser oder hatten mehr Nachkommen, als die bei denen es nicht passierte.

    Bei Schweinen, Vögeln und Reptilien passiert(e) das bestimmt auch ab und an, nur war (ist) es in dem Moment kein Selektionsvorteil.

    [Antwort]

  2. fee sagt:

    Vielen Dank für diese unendlich informative Kommentierung!
    Was wäre das Bloggen nur ohne hilfreiche Mitmenschen wie dich, die sich gerne und unbezahlt mit der undankbaren Arbeit des Lektoren rumschlagen?
    Grüsse

    [Antwort]

  3. Marc sagt:

    Da nicht für. ;-)

    Ob wohl es eigentlich nicht besserwisserisch gemeint war, sehe ich ein, dass mein Kommentar so rüberkam.

    [Antwort]

  4. fee sagt:

    Ich verzeihe dir! Ich kann die Kritik ja verstehen, hab in dem Moment eben nicht wie ein waschechter Evolutionsbiologe gedacht. Das ist als klinischer Immunologe eben auch nicht so einfach und hat mir schon mehrmals Dispute mit ebendiesen Spezialisten eingebracht. Aber dass es bei nachtaktiven Vögeln beispielsweise eben zu “anderen” und demnach besser geeigneten Anpassungen kam ist für mich eben ein schöner Einblick in den Erfindungsreichtum der Evolution!

    [Antwort]

  5. Marc sagt:

    Naja, mein Bio-Diplom hat mich letztendlich nur bis zur Zeitung gebracht. :-)

    Mir fiel das mit der zufälligen Entwicklung vor Jahren mal auf, als ein Prof die Chaperones und das Proteasom so vorstellte, als wären diese Proteine ganz zielgerichtet so entstanden. Und meine Frage zur Co-Evolution (gerade bei den Chaperones, denn die Moleküle wissen ja nichts voneinander) konnte er nicht beantworten. Dafür fiel dem Institutsobermacker, – meinem Chef – auf, dass ich viel zu schlaue Fragen stelle und mal lieber die Pipette im Akkord drücken soll.

    [Antwort]

  6. fee sagt:

    Au Mann, da haste aber nen undankbaren Cheffe erwischt! Aber ein hervorragendes Beispiel! Hab Ich auch schon erlebt, dass Vorgänge, die in die Hypothese passen gerne als “in gegenseitiger Abhängigkeit” entstanden dargestellt werden. Mein Boss notierte bei der Korrektur meiner Thesis, die eine ähnlich falsche Formulierung enthielt, nur trocken: Die Natur kennt kein zielgerichtetes Handeln!
    Grüsse

    [Antwort]

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