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Letzte Mammuts auf der Wrangelinsel litten an genetischen Defekten

21.02.2020

Auf der Wrangelinsel im arktischen Ozean starben vor rund 4.000 Jahren die letzten Wollhaarmammuts aus - wahrscheinlich die letzten ihrer Art weltweit. Die Tiere litten an einer Vielfalt genetischer Defekte, berichtet ein Forscherteam mit österreichischer Beteiligung im Fachblatt "Genome Biology and Evolution". Dadurch waren etwa ihre Fortpflanzungsfähigkeit und ihr Geruchssinn beeinträchtigt.

Die Wissenschafter um Vincent Lynch von der University at Buffalo (US-Bundesstaat New York) verglichen in ihrer Arbeit das Erbgut von auf der russischen Wrangelinsel geborgenen Mammuts mit jenem von drei asiatischen Elefanten sowie von zwei weiteren, älteren Mammuts, die lebten, als die Population der Rüsseltiere noch viel größer war. Bei diesem Vergleich zeigte sich eine Reihe genetischer Mutationen in der DNA der Wrangelinsel-Mammuts.

Experte der Max Perutz Labs beteiligt

"Solche Mutationen passieren ständig, ob sie auch schädlich sind, lässt sich nur aus so einem Vergleich nicht herauslesen", erklärte Alexander Dammermann von den Max Perutz Labs der Universität Wien und Medizinischen Universität Wien gegenüber der APA. Er war aufgrund seiner Expertise für das Gen HYLS1 an dem Projekt beteiligt. Mutationen an diesem Gen gehen beim Menschen mit dem Hydroletalus-Syndrom einher, das zu Entwicklungsstörungen in vielen Geweben führt.

Die Frage, ob die festgestellten Mutationen tatsächlich schädliche Auswirkungen für die Tiere hatten, überprüften die Forscher in Zellmodellen. Dazu synthetisierten sie die mutierten Gene und setzten sie in Elefanten-, Frosch- und menschliche Zellkulturen ein. So konnten sie testen, ob die derart veränderten Gene normal funktionieren und die Proteine, die anhand dieser Bauanleitung hergestellt wurden, in den jeweiligen zellulären Prozessen auf die übliche Art und Weise mit anderen Genen oder Molekülen interagieren.

Reihe von Fehlfunktionen

Neben dem Gen HYLS1 wurden derart auch weitere mutierte Gene getestet, die an wichtigen Funktionen beteiligt sind, etwa für die neurologische Entwicklung, die Fruchtbarkeit der Männchen und den Geruchssinn. Es zeigte sich, dass die Mutationen zu einer Reihe von Fehlfunktionen führten. Als Beispiel nannte Lynch in einer Aussendung das Erkennen von Gerüchen. Die für die Fähigkeit Gerüche zu erkennen verantwortlichen Gene funktionierten nicht normal, "sodass davon auszugehen ist, dass die Mammuts von der Wrangelinsel nicht in der Lage waren die Pflanzen zu erkennen, die sie gefressen haben".

Die Probleme der Mammuts dürften vom raschen Rückgang der Population auf zuletzt nur noch einige hundert Tiere verursacht worden sein. Das hat zu einer geringen genetischen Vielfalt und Inzucht geführt, was die Fähigkeit einer Art, schädliche genetische Mutationen zu beseitigen bzw. deren Auswirkungen zu begrenzen, beeinträchtigt. "Das ist eine Gefahr für alle Arten, die heute vom Aussterben bedroht sind: Wenn ihre Populationen zu klein werden, können sich auch bei ihnen schädliche Mutationen anhäufen, die zu ihrer Ausrottung beitragen können", so Lynch.

Service: http://dx.doi.org/10.1093/gbe/evz279

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