Kapuzineraffen: Genom erstmals sequenziert
Neues Verfahren ermöglicht Gewinnung der DNA aus Kot - Suche nach Ursachen für hohes Alter
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Kapuzineraffe: Genom erstmals sequenziert (Foto: pixabay.com, ariesa66) |
Calgary (pte040/15.02.2021/13:53)
Ein internationale Wissenschaftlerteam unter der Leitung der University of Calgary https://www.ucalgary.cahat erstmals das Genom der Kapuzineraffen sequenziert. Dabei wurden neue genetische Hinweise zur Evolution ihrer langen Lebensdauer und ihren großen Gehirnen gefunden. Laut Joao Pedro De Magalhaes von der University of Liverpool https://www.liverpool.ac.uk verfügen die Kapuzineraffen über die größte relative Größe des Gehirns von allen Affen. Sie können sogar trotz ihrer geringen Größe mehr als 50 Jahre alt werden. Ihre genetischen Grundlagen waren jedoch bis jetzt nicht erforscht.
Die Forscher entwickelten und kommentierten eine Referenz-Zusammenstellung für Weissgesicht-Kapuzineraffen (Cebus imitator), um die Entstehung dieser Eigenschaften zu untersuchen. Mittels eines Ansatzes der vergleichenden Genomik, der eine große Bandbreite von Säugetieren umfasste, wurden jene Gene identifiziert, die unter der evolutionären Selektion mit einer langen Lebensdauer und der Gehirnentwicklung in Zusammenhang standen. Laut der Seniorautorin Amanda Melin haben die Wissenschaftler Signaturen einer positiven Selektion bei Genen gefunden, die beiden Eigenschaften zugrunde liegen. Damit könne besser verstanden werden, wie sich derartige Eigenschaften entwickeln. Zusätzlich wurden Belege für eine genetische Anpassung an Dürre und jahreszeitliche Umwelten gefunden. Dafür untersuchten die Forscher Kapuzineraffen aus einem Regenwald und einem saisonalen Trockenwald.
Das Team identifizierte Gene, die mit der Reaktion auf DNA-Schäden, Stoffwechsel, Zellzyklus und Signalisierung des Insulins zusammenhingen. Eine Schädigung der DNA wird als ein Hauptfaktor für Alterung angesehen. Frühere Studien von ‚De Magalhaes und anderen haben gezeigt, dass Gene, die bei der Reaktion auf DNA-Schäden bei Säugetieren eine Rolle spielen, für die Langlebigkeit spezifische Selektionsmuster aufweisen. Da diese Gene häufig verschiedene Rollen spielen, ist es laut De Magalhaes nicht sicher zu sagen, ob die Selektion in diesen Genen mit der Alterung oder anderen Merkmalen des Lebens wie dem Wachstum oder der Entwicklung in Verbindung steht, die ihrerseits mit der Langlebigkeit korrelieren können.
[b]Neues Verfahren bringt Durchbruch[/b]
Die Erkenntnisse der Forscher wurden durch die Entwicklung eines neuen Verfahrens zur effektiveren Isolierung der DNA aus dem Kot der Primaten ermöglicht. FecalFACS nutzt eine bereits vorhandene Technik, die entwickelt wurde, um Zelltypen in Körperflüssigkeiten zu trennen. Ein Beispiel dafür ist die Trennung von verschiedenen Zelltypen im Blut bei der Krebsforschung. Laut dem Forschungsleiter Joseph Orkin von der University of Calgary handelt es sich um einen großen Durchbruch. Normalerweise führt die Extrahierung von DNA aus Kot dazu, dass 95 – 99 Prozent der DNA von Darmmikroben und Nahrungsmitteln stammt. „Viel Geld wurde für die Sequenzierung der Genome von verschiedenen Organismen ausgegeben und nicht der Säugetiere, die eigentlich untersucht werden sollten." Wollten daher Wildbiologen an ganze Genome gelangen, mussten sie auf unverfälschtere Quellen für die DNA wie Blut, Speichel oder Gewebe zurückgreifen. Laut Orkin seien diese gerade bei bedrohten Tierarten nur sehr schwer zugänglich. Die Forschungsergebnisse wurden in „PNAS" veröffentlicht.
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