Einzigartiger Beweis der Theorie gleitender evolutionärer Übergänge

25.01.2007

Suat Özbek und Thomas Holstein in der Abteilung Molekulare Evolution der Universität Heidelberg weisen gemeinsam mit Kollegen aus Basel an Kollagenen des Süßwasserpolyps Hydra eine globale Strukturänderung von Proteinen infolge von zwei Mutationsschritten nach - ein einzigartiger Beweis der Theorie gleitender evolutionärer Übergänge bei der Entwicklung neuer und komplexer Eigenschaften von Lebewesen.

Die Entwicklung komplexer Eigenschaften wie etwa neuer Proteinstrukturen durch den Prozess der Evolution ist weitgehend ungeklärt. Während die Befürworter der intelligent design-Theorie, wie etwa der US-amerikanische Wissenschaftler Michael J. Behe, die Erfindung neuer, komplexer Proteinstrukturen durch wenige Mutationsschritte ausschließen, haben Evolutionsbiologen Hinweise gefunden, dass neue Proteine aus Übergangsformen entstehen können, die ursprüngliche und neue Eigenschaften vereinen. Allerdings konnte dies bisher nur durch eine Akkumulation künstlich herbeigeführter Mutationen demonstriert werden, die evolutionäre Vorgänge lediglich simulieren.

Suat Özbek und Thomas Holstein in der Abteilung Molekulare Evolution der Universität Heidelberg ist es jetzt in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern vom Biozentrum in Basel gelungen, an Kollagenen des Süßwasserpolyps Hydra eine globale Strukturänderung von Proteinen infolge von zwei Mutationsschritten nachzuweisen. Bereits die Änderung einer einzelnen Aminosäure hat hier zu der Entwicklung einer Übergangsform geführt, die sowohl die ursprüngliche als auch eine gänzlich neue Proteingestalt annimmt. Dieser natürliche Vorgang lässt sich experimentell nachvollziehen und stellt damit einen bisher einzigartigen Beweis der Theorie gleitender evolutionärer Übergänge bei der Entwicklung neuer und komplexer Eigenschaften von Lebewesen dar.

Originalveröffentlichung: Sebastian Meier, Pernille R. Jensen, Charles N. David, Jarrod Chapman, Thomas W. Holstein, Stephan Grzesiek, Suat Oezbek; "Continuous molecular evolution of protein domain structures by single amino acid changes"; Current Biology 2007.

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