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Studie zu Genen von Zieralgen

Bakterien halfen Pflanzen, das Land zu erobern

  • von Cathrin Becker
  • 15.11.2019

Ein internationales Team von Wissenschaftlern unter Leitung von Prof. Dr. Michael Melkonian von der UDE sequenzierte die Genome, also das Erbgut, von zwei Zieralgen, den nächsten Verwandten der Landpflanzen, und stieß dabei auf überraschende Erkenntnisse. Das Fachmagazin Cell berichtet in seiner aktuellen Ausgabe darüber.

Alles begann 2006 mit einer Studierendenexkursion in die Eifel. „Im Rurtal, in der Nähe von Monschau, wurde ein grüner Belag von einem Stein gesammelt“, erinnert sich Prof. Melkonian, der als Seniorprofessor von Köln an die UDE-Fakultät für Biologie gewechselt ist. „Im Labor stellte sich heraus, dass es sich um eine Zieralge handelte, die ein französischer Naturforscher 1843 erstmals in Nordfrankreich gefunden hatte, die jedoch in Vergessenheit geraten war.“

Die Genomsequenzierung und Stammbaumanalysen zeigten, dass die Alge, Spirogloea muscicola, nicht nur eine neue Unterklasse (Spirogloeophycidae) innerhalb der Zierlagen bildet, sondern auch die nächste lebende Verwandte der Landpflanzen, wie z.B. Moose, Farne oder Samenpflanzen ist. Die Alge wurde inzwischen in die CCAC (Central Collection of Algal Cultures), die weltweit größte Algensammlung, aufgenommen, die sich seit Anfang des Jahres durch eine Schenkung der Universität zu Köln an der UDE befindet.

Die Genome dieser und einer weiteren, in terrestrischen Lebensräumen, lebenden Zieralge, hielten noch eine weitere Überraschung bereit. „Wir fanden nicht nur Gene, die sonst nur bei Landpflanzen vorkommen, sondern konnten für zwei Genfamilien, die eine wichtige Rolle bei der Antwort von Pflanzen auf z.B. Trockenstress, spielen, nachweisen, dass sie von Bodenbakterien durch Gentransfer in die Algen gelangten“, so Prof. Melkonian.

Der „horizontale“ Gentransfer von Bodenbakterien in die Vorläufer der heutigen Landpflanzen erleichterte es den ersten Pflanzen, den Widrigkeiten eines Lebens auf dem Land zu trotzen. So wurde die Evolution einer Vegetation möglich, die Tier und Mensch als Lebensgrundlage dient.


Weitere Informationen:
DOI: 10.1016/j.cell.2019.10.019
https://www.eurekalert.org/emb_releases/2019-11/uoa-gbf110719.php
Prof. Dr. Michael Melkonian, michael.melkonian@uni-due.de

Redaktion: Cathrin Becker, Tel. 0203/37 9-1488, cathrin.becker@uni-due.de

 

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