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Genforschung:Der Selbstheilungs-Lurch

Axolotl

Axolotl sind von großem Interesse für die Wissenschaft.

(Foto: dpa)
  • Axolotl faszinieren Wissenschaftler durch ihre unglaubliche Regenerationsfähigkeit.
  • Um mehr über die Selbstheilungskräfte herauszufinden, analysieren derzeit mehrere Forschergruppen das Erbgut der Tiere.
  • Die Wissenschaftler identifizierten Bereiche im Genom der Lurche, die ausschließlich beim Axolotl vorkommen.

Der Axolotl scheint stets freundlich zu lächeln, obwohl ihm dafür eigentlich der Anlass fehlt. In der Natur ist der merkwürdige Molch nämlich fast ausgestorben. Die meisten der knapp 30 Zentimeter langen Tiere leben stattdessen als Versuchstiere in Laboren weltweit. Was Wissenschaftler an den Schwanzlurchen am meisten fasziniert, ist ihre sagenhafte Regenerationsfähigkeit: Verliert ein Axolotl ein Bein, sprießt innerhalb weniger Wochen ein neues, voll funktionstüchtiges nach. Ist das Herz oder die Bauchspeicheldrüse der Amphibien defekt, lassen sie einfach ein neues Organ wachsen. Nicht einmal ein durchtrenntes Rückenmark ist für einen Axolotl ein größeres Problem: Er kann auch diesen Schaden reparieren.

Kein Wunder, dass sich Chirurgen und Regenerationsbiologen für die Wunderheilungskräfte der Lurche interessieren. Ließe sich auch nur ein Bruchteil davon für den Menschen nutzen, wäre vielen Patienten geholfen. Um mehr über die Fähigkeit des Axolotls zur Selbstheilung herauszufinden, analysieren mehrere Forschergruppen derzeit das Erbgut der Tiere.

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Einem Team um Jeramiah Smith von der University of Kentucky in Lexington ist es jetzt gelungen, mehrere Bereiche im Genom zu identifizieren, die ausschließlich beim Axolotl vorkommen ( Genome Research). Einige dieser charakteristischen DNA-Abschnitte, so die Überlegung der Forscher, müssten mit den ebenfalls charakteristischen Regenerationskräften der Tiere in Zusammenhang stehen.

In ihrem Experiment kreuzten die Biologen Axolotl mit Tigersalamandern, mit denen sie nahe verwandt sind. Die Nachkommen, sogenannte Hybride, die ein gemischtes Axolotl-Tigersalamander-Erbgut hatten, paarten sie wieder mit reinen Axolotl. Aus der Analyse des Erbguts von 48 Nachkommen aus dieser zweiten Kreuzung konnten die Biologen schließen, welche DNA-Abschnitte nur beim Axolotl vorkommen und sogar, auf welchen Chromosomen-Abschnitten sie zu finden sind.

Während ihrer Kreuzungsexperimente mussten die Wissenschaftler darauf achten, die Tiere gleich nach der Paarung, die mit einer Art Tanz des Männchens beginnt, wieder zu trennen. Lässt man nämlich zwei Axolotl zu lange auf engem Raum miteinander alleine, fressen sich die Tiere gegenseitig an. Warum sie das tun, ist nicht bekannt. Wahrscheinlich passiert es eher aus Versehen, weil die Molche reflexartig nach allem schnappen, was in ihre Nähe kommt, egal ob es Krebstiere, Insektenlarven, kleine Fische oder ein Verwandter ist.

Die aktuelle Arbeit der Forscher aus Lexington basiert auf einer Studie, die vor ziemlich genau einem Jahr in der Fachzeitschrift Nature erschienen ist. Ein internationales Forscherteam, zu dem auch mehrere deutsche Wissenschaftler gehören, hatte damals mit großem Aufwand das gesamte Genom des Axolotls entschlüsselt: Es ist das bisher größte Erbgut, mit dem das gelungen ist.

Zwar hat das Tier nur 28 Chromosomen und damit weniger als zum Beispiel der Mensch mit 46 Chromosomen. Doch die Chromosomen der Lurche sind viel größer. Die in ihnen enthaltene DNA besteht aus 32 Milliarden Basenpaaren und ist damit mehr als zehnmal so groß wie das Genom des Menschen. Dazu kommt, dass das Axolotl-Erbgut viele Sequenzen enthält, auf denen keine Gene sind, die also keine Bauanleitung für Proteine enthalten.

Welche Funktion diese Bereiche haben, ist unklar. Möglicherweise sind sie dazu da, Gene an- oder abzuschalten. Ziemlich sicher ist aber, dass sie irgendeine Aufgabe erfüllen. Wären sie überflüssig, hätten die Tiere sie im Lauf der Evolution längst verloren. Hängen sie vielleicht mit der sagenhaften Regenerationsfähigkeit des Axolotls zusammen? Und gibt es ähnliche Bereiche im Menschen?

Der Traum der meisten Axolotl-Forscher ist es, eines Tages auch das Regenerationsvermögen des Menschen zu steigern. Doch schon die Entwicklung neuer Medikamente, mit deren Hilfe sich großflächige Wunden narbenfrei verschließen ließen, ohne dass später die Funktion des verletzten Gewebes beeinträchtigt ist, wäre ein großer Fortschritt.

Trotz ihrer ungewöhnlichen Fähigkeiten zur Regeneration kämpfen die wild lebenden Axolotl ums Überleben. Den Lurchen, die ausschließlich in zwei Seen in der Nähe von Mexiko Stadt vorkommen, macht wahrscheinlich die Verschmutzung ihres Lebensraums zu schaffen. Eigentlich ist es bemerkenswert, dass der Axolotl überhaupt existiert. Denn im Prinzip sind die Tiere nichts anderes, als überdimensionierte Larven, die nie erwachsen werden. Dass sie dennoch geschlechtsreif werden und sich vermehren können, ist eine weitere ihrer vielen merkwürdigen Fähigkeiten.

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