Genetik: Unkraut stellt Vererbungslehre auf den Kopf

Der Ackerschmalwand sind die Mendelschen Gesetze egal. Im Notfall tauscht sie fehlerhafte Gensequenzen ihrer Eltern gegen gesunde von ihren Großeltern aus - und stellt damit eine fundamentale Regel der Vererbungslehre in Frage.

Ackerschmalwand: Genetische Sicherheitskopie statt fehlerhafter Eltern-DNS
Foto: University of Minnesota / Marks Lab

Ackerschmalwand: Genetische Sicherheitskopie statt fehlerhafter Eltern-DNS

Es war immer alles so schön logisch: Wenn sich Lebewesen fortpflanzen, erhalten die Kinder eine Kombination aus den Genen der Eltern. Doch die Vererbungslehre, die Gregor Mendel bereits im 19. Jahrhundert aufstellte und die seitdem unzähligen Schülern das Leben schwer machte, stellt eine kleine Pflanze mit Namen Ackerschmalwand nun in Frage.

Forscher haben herausgefunden, dass die Ackerschmalwand, eine Verwandte des Rapses, nicht zwangsläufig die genetische Ausstattung ihrer Eltern übernehmen muss. Bringt er der Pflanze keine Vorteile, greift sie auf die genetische Ausstattung ihrer Großeltern zurück.

Auch Pflanzen, Tiere und sogar der Mensch könnten über einen Mechanismus verfügen, mit dem sie ungesunde Sequenzen aus dem Genmaterial ihrer Eltern überschreiben und stattdessen die gesünderen Gensequenzen ihrer Großeltern oder Urgroßeltern verwenden, hießt es in einem Studie in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins "Nature".

Robert Pruitt und seine Kollegen von der Purdue University in West Lafayette (US-Bundesstaat Indiana) hatten einen speziellen Stamm der Ackerschmalwand untersucht, bei der durch eine Genmutation Teile der Blüte miteinander verwachsen waren. Bei den Pflanzen waren beide Kopien des Gens - das von den Wissenschaftlern Hothead, also Hitzkopf, genannt wird - von der erblichen Mutation betroffen. Nach der Mendelschen Vererbungslehre müssten demnach alle Nachkommen dieser Pflanzen ebenfalls zusammengewachsene Blüten haben. Doch das tatsächliche Ergebnis überrascht: 10 Prozent der jungen Pflänzchen hatten normale Blüten.

Pflanze mit genetischer Sicherheitskopie

Um der Sache auf den Grund zu gehen, schaute sich Pruitts Arbeitsgruppe nun die genetische Ausstattung der gesunden Nachkommen an. Sie fanden heraus, dass diese Pflanzen mindestens eine Kopie des Hitzkopf-Gens verändert hatten. Den mutierten Teil der Gensequenz hatten sie durch die normalen Sequenzen früherer Generationen ersetzt. Auch bei anderen Genen der Ackerschmalwand konnten sie diesen Rückgriff auf die bewährten Sequenzen der Urahnen feststellen.

Die Korrekturen könnten helfen, schwierige Bedingungen wie eine Dürre zu überleben, vermuten die Wissenschaftler. Stress könne die Pflanzen dazu bringen, auf die genetische Austattung ihrer Urahnen zurückzugreifen, die vielleicht widerstandsfähiger sei als die ihrer Eltern. Auch bei Menschen gibt es seltene Fälle, in denen Kinder, die eine krank machende Genmutation geerbt haben, nur leichte Symptome zeigen. Dies könnte ein Hinweis darauf sein, dass sich Menschen mit einem ähnlichen Mechanismus schützen, glaubt Pruitt. Wäre dies tatsächlich der Fall, könnte der Prozess vielleicht eines Tages nachgeahmt werden und so die Behandlung von Erbkrankheiten verbessern.

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