Studie enthüllt evolutionären Ursprung des programmierten Zelltods
EU-finanzierte Forscher entdeckten, dass das genetische Programm zur Steuerung des programmierten Zelltods bei Pflanzen und Tieren teilweise gleich ist. Den im Fachblatt "Nature Cell Biology" veröffentlichten Ergebnissen zufolge waren diese Zelltodstrategien bereits lange vor der evolutionären Trennung von Pflanze und Tier vor rund einer Milliarde Jahren angelegt. Die Ergebnisse sind insofern relevant, als Fehlfunktionen beim Zelltodmechanismus (auch Apoptose genannt) fatale Folgen haben können. Wenn Zellen beispielsweise nicht ordnungsgemäß den Zelltod einleiten, können sie sich unendlich weiter teilen und Krebsgeschwüre bilden. Übermäßiges Zellsterben hingegen kann Nervenerkrankungen auslösen und beispielsweise zur Entstehung von Parkinson führen. Auch Pflanzen regulieren ihre Apoptoseprozesse, bislang waren die Forscher in dieser Hinsicht allerdings von grundlegenden Unterschieden bei Tier und Pflanze ausgegangen. In der jüngsten Studie untersuchten Forscher aus Spanien, Finnland, Schweden und dem Vereinigten Königreich das Protein TSN (Tudor Staphylococcus Nuklease) bei Mäusen, Menschen, Fichten und Acker-Schmalwand. Sie entdeckten, dass der Abbau von TSN sowohl in Pflanzen als auch in Tieren ein wichtiger Abschnitt des Apoptoseprozesses ist. Beim programmierten Zelltod in Tieren wird TSN von bestimmten Proteinen abgebaut, den sogenannten Kaspasen. Obwohl Pflanzen keine Kaspasen bilden, übernehmen hier andere Proteine, die Meta-Kaspasen, eine ähnliche Rolle. Wie die Forscher herausfanden, wird TSN in Pflanzen durch diese Meta-Kaspasen zerschnitten. Außerdem konnten die Forscher nachweisen, dass TSN bei der Acker-Schmalwand für die Entwicklung von Keimlingen und Pollen eine wichtige Rolle spielt. Sie vermuten daher, dass TSN den programmierten Zelltod bei solchen Zellen verhindert, die lebenswichtig für das Fortbestehen des Organismus sind. "Unsere Ergebnisse [...] zeigen, dass Pflanzen und Tiere trotz ihrer unterschiedlichen Evolution, die sie ausgehend von einer gemeinsamen Ursprungszelle vor einer Milliarde Jahren genommen haben, und trotz ihrer unterschiedlichen Apoptosesignalwege denselben Mechanismus anwenden, um die Lebensfähigkeit der Zelle zu zerstören - beide zerschneiden die Nuklease TSN," so das Ergebnis der Forscher. Unterstützt wurde die Studie von europäischer Seite durch Projekte, die im Rahmen des Sechsten und Siebten Rahmenprogramms (RP6 bzw. RP7) gefördert wurden.
Länder
Spanien, Finnland, Schweden, Vereinigtes Königreich