Studie mit Fliegen

Egoistische Gene fegen Vielfalt auf Erbgut hinweg

(Bild: IMP-IMBA Graphics Department)

Besonders egoistische Gene könnten in Mauritius-Fruchtfliegen die genetische Vielfalt lokal weggefegt haben, haben Forscher der Veterinärmedizinischen Universität (Vetmed) Wien herausgefunden. Sie sequenzierten das Erbgut der Fliegen und untersuchten ihre genetische Vielfalt. Als Resultat dieses sogenannten "genomischen Konflikts" sehen die Forscher die Herausbildung neuer Arten.

Obwohl die Fliegen abgeschieden auf einer Insel leben, seien sie genetisch recht vielfältig, so die Forscher. Doch zwei "Variabilitätstäler" mitten in hoch variablen Abschnitten auf dem Geschlechtschromosom X ließen auf einen genetischen Konflikt schließen. Solche Variabilitätstäler können etwa entstehen, wenn eine bestimmte Genveränderung für eine Art einen besonders großen Vorteil hat und sich besonders schnell ausbreitet, bis in der gesamten Population fast nur mehr die neue Genvariante vorkommt, so die Forscher in einer Aussendung der Vetmed.

So würden nicht nur die anderen Varianten des Gens verschwinden, sondern auch die Vielfalt der Gene in der unmittelbaren Nachbarschaft, weil diese bei der Vererbung durch ihre Nähe "gekoppelt" sind. Auf Englisch nennt man das Phänomen "Selective Sweep", die Vielfalt wird quasi fortgefegt.

Egoistische Gene "erschummeln" sich Weitergabe
Die Forscher vermuten, dass ein Konflikt auf genomischer Ebene daran beteiligt sein könnte. Besonders egoistische Gene "erschummeln" sich bei der Weitergabe in die nächste Generation einen Vorteil, so die Forscher. Zum Beispiel könnten zwei benachbarte Gene die Quelle für ein Gift beziehungsweise die dazugehörige Abwehr sein.

Wird das Gift in den Keimzellen aktiv, könne es alle Rivalen töten, die das Abwehrgen nicht haben, und sich so einen Vorteil in der Population erschwindeln. In einem der beiden Variabilitätstäler liege ein Gen namens Odysseus, von dem man aus früheren Studien vermutet, dass es in einer verwandten Fruchtfliegenart tatsächlich an einem genetischen Konfliktgeschehen beteiligt ist, so die Forscher.

"Bildet neue Arten"
"Ein ganz toller Nebeneffekt eines genomischen Konflikts ist, dass er letztendlich dazu führt, dass sich neue Arten bilden", erklärte Christian Schlötterer von der Vetmed Wien, der Leiter der Studie. Denn die Waffen, die dabei zum Einsatz kommen, wirken auch gegen die Vermischung mit eng verwandten Arten.

Vermutlich hätten sie also dabei geholfen, diese Fruchtfliegen (Drosophila mauritiana) als eigene Inselart zu festigen. Denn, "die größte Herausforderung für eine neu entstehende Art ist es, zu vermeiden, wieder in der Ursprungspopulation aufzugehen", so Schlötterer. Die Arbeit ist in der Fachzeitschrift "Genome Research" veröffentlicht worden.