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Meeresorganismen: Korallengenom enthüllt enge Symbiosefolgen

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In Japan haben Forscher erstmals das Genom einer riffbildenden Koralle sequenziert. Ein Team um Noriyuki Satoh vom Okinawa Institute of Science and Technology entschlüsselte die Basensequenz des etwa 420  Millionen Basen langen Erbguts der Koralle Acropora digitifera, die zu den wichtigsten Riffbildnern in den Gewässern von Okinawa gehört und die besonders empfindlich gegen erhöhte Wassertemperaturen ist. Die Forscher erhoffen sich aus den Daten Aufschlüsse über die Auswirkungen wärmerer Ozeane auf diese Organismen.

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Acropora digitifera | Die riffbildende Koralle Acropora digitifera kommt im Pazifik vor Okinawa in großen Mengen vor.
Die Forscher extrahierten das Genom aus dem Sperma einer einzelnen Kolonie vor der japanischen Insel Okinawa, in deren Erbgut die Forscher insgesamt knapp 24 000 potenzielle Gene fanden. Durch Sequenzvergleiche ermittelten sie unter anderem, dass sich die Korallen vor etwa 520 bis 490 Millionen Jahren von den verwandten Seeanemonen trennten – weit früher als bisher anhand erhaltener Fossilien bekannt war. Auch die wichtigste Besonderheit der Korallen gegenüber anderen Nesseltieren zeichnet sich im Erbgut ab: Ihre Immungene sind weitaus zahlreicher und komplexer als die anderer Gruppen – nach Ansicht der Forscher eine direkte Folge der Symbiose mit einzelligen Algen.

Wie sehr die Korallen auf diese Partner angewiesen sind, zeigt ein Genkomplex, der überraschenderweise fehlt. Offenbar sind die Tiere nicht in der Lage, selbstständig die Aminosäure Cystein produzieren und müssen diesen essenziellen Proteinbaustein von ihren Symbionten beziehen. Dies mag der Grund sein, weshalb die Tiere auf Hitzestress so empfindlich reagieren – wird es wärmer, verlieren sie ihre Symbionten. Dafür produzieren die Korallen eigenständig mycosporinartige Aminosäuren, die einen sehr wirkungsvollen UV-Schutz bieten und die Koralle bei direkter Sonneneinstrahlung vor Schäden schützen. (lf)
30. KW 2011

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 30. KW 2011

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  • Quellen
Nature 10.1038/nature10249, 2011

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