Synchron-Veränderung bringt Varientenreichtum in die Evolution

In der Natur kann nur Neues entstehen, wenn sich althergebrachte Organismen weiterentwickeln. Ändern sich dabei mehrere Komponenten eines Systems gleichzeitig, entstehen mehr Variationen, als würden sie es einzeln tun, berichten österreichische Forscher aktuell im Fachmagazin "eLife".

Ein Team um Mato Lagator und Calin Guet vom Institute of Science and Technology (IST) Austria ließ einen Genschalter in Mikroben mutieren. Er besteht aus zwei Einzelteilen: einem Eiweißstoff, der am Erbgut bindet und das Ablesen des nachfolgenden Gens blockiert, sowie einem kurzen Code-Abschnitt auf dem Erbgut, an das der Blockierer andockt. In diesem Experiment steuerte dieser Schalter das Gen für ein fluoreszierendes Leuchtprotein. Die Wissenschafter untersuchten, was passiert, wenn jede Schalterkomponente für sich mutiert und wenn es beide gleichzeitig tun.

Konnte sich nur der Blockierer verändern, entstand kaum Neues. Es wurde entweder ähnlich viel Leuchtprotein hergestellt wie bei den Ausgangsmikroben, oder gar keines. Die Bakterien blieben gleich hell oder wurden ganz finster. Durften sich beide Komponenten auf einmal wandeln, entstanden jedoch Helligkeitsschattierungen. Die Bakterien konnten demnach das Licht quasi nach Belieben dimmen.

Die Evolution des Systems ist also weniger eingeschränkt, wenn mehrere Komponenten gleichzeitig mutiert werden, so die Forscher.