Artbildung im Rückwärtsgang

Die das Erbgut enthaltenden Chromosomen sind keine starren Einheiten, sondern sind veränderlich. Schon seit längerem wurde vermutet, daß der Austausch von Erbmaterial zwischen zwei verschiedenen Chromosomen eine Fortpflanzungsbarriere darstellt und es somit zur Artbildung kommt. Dies konnte nun an Hefen direkt nachgewiesen werden. Die Gruppe der Bäckerhefe Saccharomyces enthält mehrere Arten, die zwar miteinander hybridisieren, deren Nachkommen jedoch meistens steril sind. Es ist bekannt, daß eine der Hefearten, S. mikatae, im Vergleich zu S. cerevisiae eine Chromosomenumlagerung besitzt, bei der (symmetrisch) je ein Teil der Chromosomen VI und VII miteinander vertauscht ist. Kreuzt man beide Hefe-Arten (S.c. x S.m.), so sind weniger als 1% der Sporen überlebensfähig, während die Kreuzung innerhalb der Arten (S.c. x S.c., bzw. S.m. x S.m.) über 90% lebensfähige Sporen erzeugt.

Durch neue gentechnische Methoden ist es möglich geworden, die Umgruppierung der Chromosomenabschnitte nachzuvollziehen. DELNERI und Mitarbeiter haben die entsprechende Vertauschung der S. mikatae-Chromosomenabschnitte in S. cerevisiae künstlich nachvollzogen. Kreuzt man die gentechnisch derart veränderte S. cerevisiae nun mit S. mikatae,so sind die Sporen bis zu 30% lebensfähig. Dieses Ergebnis zeigt zwar einerseits, daß noch weitere Faktoren an der Kreuzungsbarriere beteiligt sind; andererseits, daß die Vertauschung der Chromosomenabschnitte einen wesentlichen Anteil daran hat. Die künstliche Neugruppierung der Chromosomenabschnitte macht die vorausgegangene Artbildung also teilweise rückgängig. Die Forscher vermuten, daß die Vertauschung den ersten Schritt zur Artbildung darstellt und daß die übrigen trennenden Faktoren durch nachfolgende Mutationen entstehen.

NW

[DELNERI D, COLSON I, GRAMMENOUDI S, ROBERTS IN, LOUIS EJ & OLIVER S (2003) Engeneering evolution to study speciation in yeasts. Nature 422, 68-71; WOLFE K (2003) Speciation reversal. Nature 422, 25-26.] NW