Donnerstag, 29. Dezember 2016

Die Evolution der starken Arme des Maulwurfs – Hox-Gene leisten entwicklungsbiologischen Beitrag

nternationales Forscherteam publiziert, dass Hox-Gene bei der Entwicklung skelettaler Veränderungen beim grabenden Iberischen Maulwurf mitspielen
Grabende Maulwürfe besitzen sehr robuste Arme und Beine mit ausgeprägten Muskelansatzstellen, welche Anpassungen an den unterirdischen Lebensraum darstellen. Nun hat ein internationales Forscherteam um das Museum für Naturkunde Berlin, der Universität Zürich, der Universität Leiden und der Universität Granada gezeigt, dass Hox-Gene bei der Entwicklung dieser skelettalen Veränderungen im grabenden Iberischen Maulwurf Talpa occidentalis mitspielen. Untersucht wurden die vier entwicklungsbiologisch relevanten Gene HoxA9, HoxD9, HoxD11 und HoxD13, von denen bekannt ist, dass sie in traditionellen Modellorganismen Einfluss nehmen auf die Arm- und Beinentwicklung. „Im Vergleich mit der Maus, welche diese spezifischen Arme und Beine nicht hat, sehen wir andere Expressionsmuster in den untersuchten Hox-Genen“, so Dr. Constanze Bickelmann, Leiterin der Studie am Museum für Naturkunde Berlin. Die Ausschüttung der einzelnen Gene unterscheidet sich jeweils in Intensität und Lokalisierung in dem untersuchten Iberischen Maulwurf und dem Modellorganismus Maus. Sie gehen Hand in Hand mit skelettalen Veränderungen in Ober- und Unterarm sowie Unterbein im Maulwurf. Ferner gibt es Expressionsunterschiede in den sich entwickelnden Regionen von Humerus (Oberarmknochen) und Radius im Vorderarm und des verschmolzenen Tibia-Fibula-Komplexes (Schienbein/Wadenbein) im Hinterbein. „Eine zusätzliche Untersuchung in der Schwestergruppe oberirdisch lebender Spitzmausmaulwürfe, welche den grabenden Maulwürfen sehr nahe stehen, aber keine ökologischen Spezialisierungen in den Armen und Beinen zeigen, wären hilfreich, momentan aber leider nicht realisierbar“, so Co-Leiter Prof. Marcelo Sánchez von der Universität Zürich. „Nichtsdestotrotz haben wir eine Verbindung gefunden zwischen der Ausschüttung von Genen und Jahrmillionen alter ökologischer Spezialisierung, in diesem Fall einer grabenden Lebensweise, in Maulwürfen.“

Publikation: Hox gene expression in the specialized limbs of the Iberian mole (Talpa occidentalis) Bickelmann et al. 2016. Evolution & Development    

Dr. Gesine Steiner PressestelleMuseum für Naturkunde - Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung



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