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Genetik: Genom des Süßwasserpolypen Hydra entziffert

Hydra
Der Süßwasserpolyp Hydra besitzt mit 20 000 Genen nicht viel weniger Erbfaktoren als der Mensch. Dies zeigte die komplette Entzifferung des Genoms von Hydra magnipapillata, die ein internationales Forscherkonsortium jetzt vorgelegt hat.

Hydra magnipapillata | Die Fotografie zeigt den Süßwasserpolypen Hydra magnipapillata. Rechts ist eine junge Knospe zu erkennen. Mit solchen Strukturen vermehren sich Nesseltiere ungeschlechtlich.
Unter der Federführung von Daniel Rokhsar vom Joint Genome Institute in Walnut Creek und Robert Steele von der University of California in Irvine hatten Wissenschaftler aus den USA, Deutschland, Japan und Österreich die etwa 1,2 Millionen DNA-Bausteine des einfach gebauten Süßwasserorganismus analysiert. Wie der Erbgutvergleich mit höheren Tieren zeigte, besitzt Hydra bereits alle wesentlichen molekularen Schalter für die Bildung von Epithelgewebe, Muskulatur sowie des Nerven- und Immunsystems. Für die Wissenschaftler überraschend war der hohe Anteil von Transposonen – "springenden Gene", die vermutlich von Viren und Bakterien in das Erbgut gelangten.

Des Weiteren entdeckten die Forscher Gene, die für die Bildung so genannter Gap Junctions verantwortlich sind. Über diese Kontaktstellen können Zellen miteinander kommunizieren – sie treten bei den Süßwasserpolypen erstmalig auf.

Kopf einer Hydra | Blick in den Schlund von Hydra: Durch Antikörper verschieden gefärbt, sind die Tentakel (rot) und der Mund (grün) unterscheidbar.
Die zum Stamm der Nesseltiere zählende Gattung Hydra gilt als Modellorganismus für die Evolutions- und Entwicklungsbiologie. Mit den ersten Nesseltieren, die vor schätzungsweise 600 Millionen Jahren auftauchten, entstanden erstmals mehrzellige Tiere mit Zellstrukturen, die sich auf einzelne Aufgaben wie Jagd oder Verdauung spezialisiert hatten. Die nur wenige Zentimeter großen Hohltiere sitzen in Teichen und langsam fließenden Gewässern auf Pflanzen, von wo aus sie kleine Krebse oder Insektenlarven mit ihren Nesselzellen erbeuten.

Der niederländische Naturforscher Antony van Leeuwenhoek (1632-1723) hatte 1702 die Gattung Hydra zum ersten Mal beschrieben. 1744 beobachtete der Genfer Naturforscher Abraham Trembley (1710-1784) die asexuelle Vermehrung sowie die hohe Regenerationsfähigkeit des Tiers: Binnen fünf Tagen kann sich ein Süßwasserpolyp vollständig erneuern und damit theoretisch unendlich alt werden. (aj)

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