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Genetik Rotes Glitzern

Schweizer Wissenschaftler entdeckten das Master-Gen, das bei Embryonen die Bildung des Auges steuert - vermutlich seit Urzeiten.
aus DER SPIEGEL 14/1995

Der glupschäugige E.T., die wuseligen Gremlins oder auch die hochhausgroßen Dinos im »Jurassic Park« zählen zu den Meisterwerken der Monster-Designer von Hollywood.

Schweizer Genetiker haben jetzt der Kunstfertigkeit der Filmemacher mit einer lebenden Kreation nachgeeifert: Walter Gehring und seinen Mitarbeitern vom Biozentrum der Universität Basel gelang es, Fruchtfliegen (Drosophila) zu züchten, die mit bis zu 14 Augen ausgestattet waren. 12 davon wuchsen den Insekten an abseitigen Stellen - auf den Flügeln und an den Beinen, ja sogar an der Spitze ihrer Fühler. _(* Links: am Bein; rechts: neben dem ) _(normalen Auge. )

Als »wichtigste wissenschaftliche Veröffentlichung seit Beginn dieses Jahres« wertete der amerikanische Fruchtfliegenexperte Charles Zuker den Forschungsbericht, den das Fachblatt Science vorletzte Woche veröffentlichte.

Wenn nicht alles täuscht, haben die Baseler Forscher im Erbgut der Fruchtfliege das Master-Gen aufgespürt, das die Bildung des Auges steuert, womöglich nicht nur bei den Fliegen, sondern auch bei anderen Lebewesen.

Für die Experimente nutzte das Gehring-Team einen schon früher isolierten DNS-Abschnitt, das sogenannte Eyeless-Gen. Wenn diese Sequenz im Erbmaterial nicht funktioniert, entstehen Fruchtfliegen ohne Augen. Die Baseler Wissenschaftler stellten vom Eyeless-Gen Kopien her, die sie sodann in mehrere Zellen von Fruchtfliegen-Embryos einbrachten.

Bei der folgenden Entwicklung der embryonalen Zellklumpen zu hochkomplexen Fliegenorganismen (Embryogenese), bei der sich entscheidet, welche Zellen schließlich zu Gelenken, Flügeln oder Nerven werden, blieben die Eyeless-Gene ihrer Aufgabe treu: Sie übernahmen auch in fremder Umgebung die Kontrolle über die schätzungsweise 2500 verschiedenen Gene, die zur Ausbildung des perfekten, aus jeweils 800 optischen Einheiten bestehenden Fliegenauges zusammenwirken. Ergebnis: Die ausgereiften Fruchtfliegen aus dem Baseler Labor waren mit rubinrotglitzernden Insektenaugen förmlich übersät.

Nach Auffassung von Gehring liefern die Experimente den »verblüffenden Beweis«, daß »ein vollständiger Entwicklungsprozeß durch ein einziges Gen in Gang gesetzt werden kann«. Damit gerät die Lehrmeinung von der Evolution des Auges ins Wanken. Die enormen Unterschiede zwischen dem Seh-Organ eines Menschen und dem einer Fliege oder einer Qualle haben die Wissenschaftler vermuten lassen, daß sich im Verlaufe von vielen Millionen Jahren etwa 40 verschiedene Augenformen unabhängig voneinander entwickelt haben.

Die jetzt aufgekommene Vermutung, daß alle Augenformen auf eine gemeinsame genetische Wurzel zurückgehen - sozusagen das Urauge, das in grauer Vorzeit dem ersten Seewurm als Lichtempfänger diente -, wird gestützt durch eine weitere Baseler Versuchsreihe.

Die Wissenschaftler isolierten aus Mäusezellen das Augen-Gen und spritzten es den Embryos von Fruchtfliegen ein. Ergebnis: Auch das Maus-Gen bewirkte das Heranreifen von vieläugigen Monsterfliegen.

Eine praktische Anwendung ihrer Forschungsresultate, etwa für die Therapie von Augenkrankheiten beim Menschen, sei allerdings fürs erste noch nicht zu erwarten, erklärten die Schweizer Wissenschaftler.

Zunächst müsse erkundet werden, ob die in den fehlplazierten Sinnesorganen empfangenen Lichtreize ans Fliegenhirn weitergemeldet werden - die Fruchtfliege mit 14 Augen hätte dann einen gänzlich neuen Blick auf die Welt. Y

* Links: am Bein; rechts: neben dem normalen Auge.

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