Gendefekt macht Mammuts blond

Pressemitteilung vom 07.07.2006
Erstmals gelang es Leipziger Wissenschaftlern, das Gen eines Mammuts zu sequenzieren, indem sie es aus seinen Bruchstücken zusammengesetzten. Diese hatten sie aus den Knochen eines vor ungefähr 43.000 Jahren gestorbenen Mammuts isoliert. Mit einer neu entwickelten Methode fanden die Forscher heraus, dass einige Mammuts ein blondes Fell hatten.

In der neusten Ausgabe des Wissenschaftsmagazin Science beschreiben die Forscher um Torsten Schöneberg von der Universität Leipzig und Michael Hofreiter vom Max-Planck-Institut für Evolutionäre Anthropologie Leipzig, wie sie erstmals aus einer Vielzahl kleiner DNS-Bruchstücke aus einem Mammutknochen ein komplettes Gen rekonstruierten. Dazu wurden bisherige Verfahren verfeinert, um mehr DNS aus fossilen Knochen zu gewinnen. Sie entwickelten eine neue Methode, mit der sie die eingesetzte Knochenmenge und die DNS-Anreicherungsmethode optimierten. Die vielen DNS-Bruchstücke, die sie auf diese Weise erhielten, vervielfältigten sie gleichzeitig in der Multiplex-Polymerase-Kettenreaktion. Diese kopiert immer mehrere Abschnitte der DNS in einem Schritt.

Sie sequenzierten dabei ein Gen, das den Namen Melanocortin-Typ 1-Rezeptor-Gen trägt. Zusammen mit anderen Genen bestimmt es bei Säugetieren die Haut- und Fellfarbe. Ein Funktionsverlust dieses Gens führt beim Menschen zu roten Haaren und zu einer sehr hellen Haut. Daher bekommen sie eher einen Sonnenbrand und entwickeln auch schneller Hautkrebs.

Die Forscher fanden zwei Varianten dieses Gens (Allele) im Mammut, bauten beide nach und testeten deren Funktion im Labor. Das eine Allel war aktiver und erklärt die bekannte braune Fellfarbe des Mammuts. Das zweite, weniger aktive Allel, hat einige Mammuts vermutlich hellbraun bis blond gemacht. Funde blonder Mammuthaare im Sibirischen Permafrostgebiet unterstützen diese Theorie. Die Wissenschaftler vermuten, dass sich die Mammuts mit ihrer hellen Fellfarbe an die Bedingungen der Eiszeit angepasst haben. So besitzen auch viele der heute in arktischen Regionen lebenden Tiere wie z. B. der Eisbär eine helle Fellfarbe.

Die Methode der Leipziger Wissenschaftler könnte künftig neue Einblicke geben, wie ausgestorbene Tiere und Pflanzen lebten. Aber auch die forensische Genetik, eine Disziplin der Gerichtsmedizin, wird von dem Verfahren dieser Studie profitieren.

Die bahnbrechende Leistung der Leipziger Wissenschaftler, das Gen eines Mammuts zu sequenzieren, könnte ein weiterer Schritt auf dem Wege sein, das Erbgut ausgestorbener Tiere zu entschlüsseln. Nahezu 99 Prozent aller Arten, die je auf der Erde lebten, sind ausgestorben. Darüber wie sie lebten, aussahen und an ihre Umwelt angepasst waren, verraten ihre Fossilien nur wenig. Genetische Methoden, mit denen Wissenschaftler heute lebende Organismen charakterisieren, eignen sich kaum, um das Genom ausgestorbener Lebewesen zu analysieren. Denn die DNS beginnt sofort zu zerfallen, nachdem ein Organismus gestorben ist. Damit geht auch die gespeicherte Erbinformation verloren.

Originalveröffentlichung:
H. Römpler, N. Rohland, C. Lalueza-Fox, E. Willerslev, T. Kuznetsova, G. Rabeder, J. Bertranpetit, T. Schöneberg, M. Hofreiter
Nuclear Gene Indicates Coat-Color Polymorphism in Mammoths
Science, 7. Juli 2006