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| Heidelberg, 2. März 2006 |
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| Klarere Sicht auf den Ursprung der Arten
durch neuen Baum des Lebens
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| Baum des Lebens |
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Pressemitteilung 2. März 2006 [PDF]
English
Ein umfassender Stammbaum eröffnet neue Erkenntnisse über den letzten
gemeinsamen Vorfahren aller Lebewesen
Der erste 'Baum des
Lebens' stammt aus dem Jahre 1870. Damals zeichnete
der deutsche Wissenschaftler Ernst Haeckel erstmals die
evolutionären Zusammenhänge zwischen Pflanzen und
Tieren nach. Seit jener Zeit haben Wissenschaftler diesen
Baum immer wieder neu entworfen, um Mikroorganismen
erweitert und moderne molekulare Daten integriert. Von
vielen Teilen des Baums fehlte jedoch bisher noch ein
klares Bild. Forscher am Europäischen Laboratorium für
Molekularbiologie [EMBL] in Heidelberg haben jetzt ein
Analyseverfahren entwickelt, das viele der offenen Details
klärt. Das Resultat ist der bisher wohl genaueste Baum
des Lebens, den die Wissenschaftler in der neuesten
Ausgabe der Zeitschrift Science präsentieren. Die Studie
gewährt faszinierende Einblicke in den Ursprung von
Bakterien und den letzten gemeinsamen Urahn allen
heutigen Lebens auf unserer Erde.
"Die DNA-Sequenzen vollständiger Genome liefern uns
ein direktes Zeugnis der Evolution", erklärt Peer Bork,
Koordinator für Struktur- und Computerbiologie am EMBL
und Leiter der Forschungsgruppe, die das Projekt
durchführte. "Über lange Zeit war es sehr schwierig, aus
der gewaltigen Datenmenge – allein die Information, die
das menschliche Genom beinhaltet, würde 200
Telefonbücher füllen – die erforderliche Information für
einen präzisen Stammbaum herauszufiltern. Unsere
Untersuchung zeigt, wie diese Aufgabe durch die
Kombination verschiedener Analysemethoden der
Bioinformatik in einem automatisierten Prozess bewältigt
werden kann."
Das Labor von Peer Bork ist auf die Computeranalyse von
Genomen spezialisiert und hat dieses Fachwissen jetzt
auf den Baum des Lebens angewandt. Alle Lebewesen
stammen von demselben Vorfahren ab und haben daher
mehrere Gene gemeinsam. Francesca Ciccarelli und
Tobias Doerks aus dem Team ist es gelungen, 31 Gene zu
identifizieren, die in 191 Lebewesen – von Bakterien bis
hin zu Menschen – eindeutig miteinander verwandte
Vertreter haben. Anhand dieser Gene ist es möglich, die
Verwandtschaft dieser Arten zurück zu verfolgen.
"Aber selbst Gene wie diese können einen in die Irre
führen", berichtet Ciccarelli. "Organismen erben die
Mehrzahl ihrer Gene von den Eltern. Manche der Gene
aber erwerben sie im Laufe der Evolution über den so
genannten horizontalen Gentransfer [HGT], also im
Austausch mit anderen Arten. Diese Gene geben natürlich
keinerlei Auskunft über die Vorfahren eines Lebewesens.
Der Trick bestand darin, eben diese Gengruppe zu
identifizieren und aus der Analyse auszuklammern."
"Durch unser Verfahren konnten wir das 'Rauschen' in
den Daten verringern und erfuhren bisher unbekannte
Einzelheiten der frühen Evolution", ergänzt Tobias
Doerks. "So wissen wir jetzt, dass das erste Bakterium
wahrscheinlich zu den gram-positiven Bakterien gehörte
und möglicherweise bei hohen Temperaturen lebte – ein
Indiz dafür, dass das Leben in heißen Umgebungen
seinen Ursprung haben könnte."
Auch in anderen Forschungsfeldern der Gruppe führte
der verbesserte Baum zu neuen Erkenntnissen. Bork und
seine Mitarbeiter sind an Projekten beteiligt, die vom
Meeresboden, aus Äckern oder anderen Umgebungen
eine Unmenge an Genmaterial unbekannter Spezies
zusammentragen. "Die hohe Auflösung des neuen Baum
des Lebens ermöglicht jetzt die Klassifizierung von
Genmaterial aus dieser unerforschten Welt der Mikroben
und erweitert unser Wissen über das Leben auf unserem
Planeten."
Source Article
F. D. Ciccarelli, T. Doerks, C. von Mering, C. J. Creevey, B. Snel & P. Bork. Towards automatic reconstruction of a highly
resolved tree of life. Science, 3 March 2006.
Pressekontakt
Anna-Lynn Wegener
Press Officer
EMBL Heidelberg
Tel: +49 6221 387 8452
E-mail: wegener@embl.de
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