. INSEKTENBAUM DES LEBENS IN EINER ERSTAUNLICHEN GENETISCHEN KOLLABORATIONSSTUDIE - WISSENSCHAFT

Insektenbaum des Lebens in einer erstaunlichen genetischen Kollaborationsstudie

Goldwespe (Hedychrum nobile), Copyright: Dr. Oliver Niehuis, ZFMK, Bonn
© Dr. Oliver Niehuis, ZFMK, Bonn

Wann sind Insekten zum ersten Mal aus dem Ozean gekrochen? Was veranlasste sie, die Flucht zu ergreifen? Endlose Fragen über die am häufigsten vorkommende Gruppe von Organismen auf der Erde können jetzt beantwortet werden.

80% der bekannten Arten sind Insekten. Die Vielfalt der Insekten unterstützt unsere Umwelt und schädigt unsere Pflanzen, verbreitet Krankheiten und kann sie auch heilen. Sie hat das Potenzial, mehr Aufschluss darüber zu geben, wie und warum wir uns entwickeln. Bisher ist es Wissenschaftlern gelungen, nur Zweige und Äste zu betrachten, ohne ausreichende Daten, um die Bilder in einen richtigen Lebensbaum der Insektenfamilie einzubinden.

Schlangenfliege (Dichrostigma flavipes), Copyright: Dr. Oliver Niehuis, ZFMK, Bonn

© Dr. Oliver Niehuis, ZFMK, Bonn

Das 1KITE-Projekt, kurz für 1000 Insect Transcriptome Evolution, ändert all dies. Über 100 Wissenschaftler aus 10 Ländern arbeiteten zusammen, um neue Techniken für die genetische Analyse zu entwickeln, mit dem ehrgeizigen Ziel, die Transkriptome von 1000 Insekten zu charakterisieren.

Ein Transkriptom unterscheidet sich ein wenig von einem Genom, das im Zusammenhang mit genetischen Studien häufiger diskutiert wird. Das Genom ist die gesamte DNA, die berühmte doppelsträngige Helix, die unseren Zellen die Anweisungen gibt, die das Leben schaffen und erhalten. Um diese Anweisungen zu übertragen, öffnet die Zelle die Helix nacheinander und erstellt eine Kopie der Nachricht in einzelsträngigen RNA-Molekülen. Alle RNA-Moleküle in einer Zelle zu einem bestimmten Zeitpunkt werden als "Transkriptom" bezeichnet.

Da das Transkriptom aus der Arbeitsmaschinerie der Zelle besteht, stellt es die aktiven Teile der Gene dar - die Teile, die tatsächlich Proteine ​​codieren und das aktuelle Erscheinungsbild und die Funktionalität des Organismus beeinflussen.

Steinfliege (Perla marginata), Copyright: Dr. Oliver Niehuis, ZFMK, Bonn

© Dr. Oliver Niehuis, ZFMK, Bonn

Die Anstrengung traf ein kleines Hindernis. Es war nicht möglich, so viele Daten zu verarbeiten, wie 1000 Insektentranskriptome beteiligt gewesen wären. Nichtsdestotrotz umfasst die Studie ein umwerfendes 1478-Protein, das Gene von 144 sorgfältig ausgewählten Arten codiert und es Forschern ermöglicht, die Puzzleteile an ihren Platz auf dem Insektenbaum des Lebens zu setzen.

Bisherige Studien befassten sich in der Regel nur mit einem oder zwei Genen oder nur mit physikalischen Eigenschaften oder funktionellen Fähigkeiten (wie Metamorphose! Was können wir von Organismen lernen, die sich während ihres gesamten Lebenszyklus so radikal verändern?).

Um die immense Datenmenge zu sortieren, haben Entomologen, Insektenpaläontologen und Genforscher gemeinsam mit Computerwissenschaftlern Software entwickelt, um die Ergebnisse zu analysieren.

Grüne Florfliege (Chrysopa perla). Copyright: Dr. Oliver Niehuis, ZFMK, Bonn

Dr. Oliver Niehuis, ZFMK, Bonn / Promobild

Wussten Sie, dass Insekten mit Garnelen verwandt sind? Denken Sie daran, wenn Sie das nächste Mal von einem Freund eingeladen werden, den neuen Trend bei essbaren Insekten zu probieren.

Wann machten die Krabbeltiere ihre ersten Schritte auf sechs Beinen? Die Studie zeigt, dass "Insekten zur gleichen Zeit entstanden sind wie die frühesten Landpflanzen vor etwa 480 Millionen Jahren". Der Bericht legt nahe, dass Insekten genauso viel zu tun hatten wie Pflanzen, um die Ökosysteme der Erde zu "terraformen".

Und wann haben sie fliegen gelernt? Ungefähr zur gleichen Zeit stiegen die Pflanzen auf und bildeten die frühesten Wälder.

Die Daten und Techniken, die in dieser Studie entwickelt wurden, werden ein Segen für die zukünftige Erforschung einer etwas übersehenen Bioressource sein - hoffentlich sowohl für Insekten als auch für den Menschen.