Eine bahnbrechende Studie unter der Leitung der Universität Göttingen hat die genetischen Grundlagen des ungewöhnlichen Meereswurms Ramisyllis kingghidorahi erforscht. Diese Annelidenart ist charakterisiert durch ihren verzweigten Körper und lebt versteckt im Inneren eines Schwammes in tropischen Gewässern. Besonders bemerkenswert ist die Fortpflanzung des Wurms: Jedes Körperende produziert eigene Fortpflanzungseinheiten, sogenannte Stolonen, die sich abtrennen und zur Paarung wegschwimmen. Diese Forschungsergebnisse wurden kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift BMC Genomics veröffentlicht.
In der Untersuchung wurde eine vollständige „genetische Aktivitätskarte“ des Wurms erstellt. Dabei zeigten die Forscher, dass Unterschiede in der Genaktivität zwischen den Körperbereichen desselben Wurms größer sind als zwischen männlichen und weiblichen Würmern. Insbesondere die Stolonen wiesen die ausgeprägtesten genetischen Signaturen zwischen den Geschlechtern auf, während der Kopf des Wurms keine erwarteten geschlechtsspezifischen Unterschiede in der Genaktivität aufzeigte.
Genetische Entdeckungen
Die molekularen Mechanismen der Fortpflanzung sind nach wie vor wenig verstanden. Jedoch spielt das vordere Ende des Wurms zusammen mit den Stolonen eine zentrale Rolle bei der sexuellen Reifung und der Bildung von Stolonen. Die Analysen der Forscher zeigten, dass die Körperregion einen größeren Einfluss auf die Genexpressionsprofile hatte als das Geschlecht selbst. Vor allem das vordere Ende sowie die Stolonen wiesen eine umfangreiche Genhochregulation auf.
Die Studie stellte auch fest, dass wenig Genespeziellen, die typischerweise mit Segmentierung und Metamorphose assoziiert sind, im vorderen Bereich differentiell exprimiert wurden. Diese Erkenntnisse legen nahe, dass Stolonen keine spezifische Segmentidentität aufweisen, was im Einklang mit anderen aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnissen steht. Zusätzlich deutet eine Verdopplung bestimmter Gene bei Ramisyllis kingghidorahi auf eine einzigartige genetische Ausstattung hin, die weitere Forschungsanstrengungen zur Fortpflanzung bei wirbellosen Meerestieren notwendig macht.
Bedeutung der Forschung
Die Ziele dieser Studie sind weitreichend und zielen darauf ab, ein besseres Verständnis für die Entwicklung des Lebens in den Ozeanen zu schaffen. Die untersuchten genetischen Prozesse könnten grundlegende Einblicke in die Fortpflanzungstechniken und die Evolution dieser einzigartigen Art bieten. Die erhobenen transkriptomischen Daten in dieser Studie stellen die ersten ihrer Art für eine verzweigte Annelidenart dar und leisten somit einen wertvollen Beitrag zur Meeresforschung.
Die Ergebnisse verdeutlichen auch die erforderlichen weiteren Untersuchungen, um die physiologischen und molekularen Mechanismen, die die sexuelle Reifung und Stolonisierung in der Familie Syllidae und anderen Anneliden regulieren, besser zu verstehen. Forschungsergebnisse zeigen eindeutig, dass die Bedeutung der genetischen Regulierung in diesen Organismen weit über die gewohnten Vorstellungen hinausgeht.
