Parasiten Parasiten mit unerwarteten Genen

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Entwicklungsbiologie haben zusammen mit amerikanischen Kollegen das Genom des Fadenwurms Pristionchus pacificus entschlüsselt und Einblicke in die Evolution von Parasiten gewonnen.

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Tübingen - Fadenwürmer (Nematoden) sind mit weit über einer Million Arten die größte Gruppe des Tierreichs. Einige sind als Parasiten bedeutende Krankheitserreger bei Menschen, Tieren und Pflanzen. Der Fadenwurm Caenorhabditis elegans ist eines der beliebtesten Modellorganismen und war der erste Vielzeller, dessen Genom 1998 komplett entziffert wurde. Eine Gruppe von Wissenschaftlern des Tübinger Max-Planck-Instituts für Entwicklungsbiologie aus der Abteilung von Professor Ralf J. Sommer hat zusammen mit Forschern des National Human Genome Research Instituts aus St. Louis/USA nun mit dem Genom des Pristionchus pacificus einen weiteren Modellorganismus sequenziert. Die Pristionchus-Arten nutzen Käfer als Unterschlupf und Transportmittel und ernähren sich nach deren Tod von Pilzen und Bakterien, die sich auf dem Kadaver ausbreiten.

Überraschend viele Gene

Die Forscher entdeckten, dass das Genom des Fadenwurms aus überraschend vielen Genen mit zum Teil unerwarteten Funktionen besteht. Darunter befinden sich Gene, die für den Abbau von Schadstoffen und das Überleben in einem ungewöhnlichen Lebensraum hilfreich sind. Das aus etwa 170 Megabasen bestehende Genom enthält mehr als 23 500 Protein-kodierende Gene. Im Vergleich dazu haben der Modellorganismus Caenorhabditis elegans und der menschliche Parasit Brugia malayi (sein Genom wurde 2007 sequenziert) nur etwa 20 000 beziehungsweise 12 000 Protein-kodierende Gene.

Überraschenderweise enthält das Pristionchus-Genom auch zahlreiche Gene, die aus Caenorhabditis elegans nicht bekannt sind, wohl aber aus Pflanzenparasiten. Vor allem Gene für Cellulasen, jene Enzyme, die für den Abbau der Zellwand von Pflanzen und Mikroorganismen benötigt werden, stoßen bei den Wissenschaftlern auf besonderes Interesse. „Anhand der Sequenzdaten können wir testen, wie sich Pristionchus an seinen spezifischen Lebensraum angepasst hat. Und dabei werden wir ganz sicher auch neue Einblicke in die Evolution von Parasitismus gewinnen“, sagt Sommer.

Originalveröffentlichung: Dieterich C. et al.: The Pristionchus pacificus genome provides a unique perspective on nematode lifestyle and parasitism. Nature Genetics, Advance online publication, 21.09.2008, doi: 10.1038/ng.227.

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