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Genetik: Erstes Froschgenom entziffert

Krallenfrosch
War die Entzifferung des gesamten Erbguts eines Organismus vor wenigen Jahren noch teure und langwierige Fleißarbeit, ermöglichen moderne Methoden heute die Genomsequenzierung fast im Zeitraffer. Nun gelang es einem internationalen Forscherkonsortium, eine wichtige Lücke im Zoo der sequenzierten Arten zu schließen: Mit dem Genom des Krallenfroschs Xenopus tropicalis ist erstmals eine Amphibie vertreten. Der erste Entwurf des 2002 gestarteten Projekts lag bereits 2005 vor.

Krallenfrösche zählen zu den wichtigsten Modellorganismen für Zellbiologie und Embryonalentwicklung. Fast bekannter als X. tropicalis – der sich auch unter dem Gattungsnamen Silurana findet – ist X. laevis, dessen große Eier sich bestens eignen, um Reaktionen auf eingespritzte Substanzen zu testen und deren durchsichtige Kaulquappen Einblicke in die Entwicklung der Tiere geben. Da X. laevis jedoch tetraploid ist – jede Genkopie also vierfach vorliegt –, war sie im Vergleich zu der diploiden Art X. tropicalis weniger für eine Genomsequenzierung geeignet.

Krallenfrösche | Links Xenopus tropicalis, die erste Amphibie, deren Genom sequenziert wurde, rechts der größere und auch bekanntere "Vetter" X. laevis.
In der Analyse stellen Uffe Hellsten vom Department of Energy Joint Genome Institute in Walnut Creek und Kollegen nun unter anderem fest, dass die Frösche auch für zahlreiche genetisch bedingte Krankheiten des Menschen als Versuchstier interessant sind: Sie weisen für beinahe 80 Prozent der bislang bekannten solchen Gene die entsprechenden Erbanlagen auf ihren zehn Chromosomenpaaren auf. Außerdem hoffen die Forscher, mit Hilfe der Daten nun auch auf genetischer Ebene untersuchen zu können, wie hormonähnliche Substanzen aus der Umwelt zum Rückgang der Amphibienpopulationen weltweit beitragen – und wie sie die Gesundheit des Menschen beeinflussen.

Xenopus-Kaulquappe | Die durchsichtigen Kaulquappen von Krallenfröschen ermöglichen, die einzelnen Phasen der Entwicklung detailliert zu verfolgen. Auch werden so die Folgen von gezielten Veränderungen im Erbgut der Tiere offenbar.
Bevor Krallenfrösche ihre Karriere als Modellorganismen antraten, fanden sie sich aus anderen Gründen in Laboren weltweit wieder: Wird ihnen der Urin einer Schwangeren injiziert, reagieren sie auf das darin enthaltene humane Choriongonadotropin (hCG) innerhalb von wenigen Stunden mit der Produktion von Eiern und waren daher ein beliebter Schwangerschaftstest bis in die 1950er Jahre. (af)

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  • Quellen
Hellsten, U. et al.: The Genome of the Western Clawed Frog Xenopus tropicalis. In: Science 328, S. 633–636, 2010.

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