Nachbarschaft im Erbgut beeinflusst Gene
Die Studie
„Complex chromosomal neighborhood effects determine the adaptive potential of a gene under selection“, eLife, 25.7.2017
Magdalena Steinrück und Calin Guet vom Institute of Science and Technology (IST) Austria haben im Labor mit Bakterien (Escherichia coli) Evolutionsexperimente durchgeführt. Sie fügten ein Gen in das Erbgut der Mikroben ein, das sie vor dem Antibiotikum Tetrazyklin schützt. Zu Beginn des Experiments war es jedoch fast vollständig ausgeschaltet. Mit steigenden Mengen an Tetrazyklin übten die Forscher einen Selektionsdruck auf die Bakterien aus - diese konnten nur mehr überleben und sich vermehren, wenn das Resistenzgen durch Mutationen immer stärker aktiviert wurde.
Vorhersage von Resistenzen
„Die Bakterien überlebten wesentlich öfter, wenn sich das Resistenzgen an bestimmten Stellen des Chromosoms befand, im Vergleich zu anderen Stellen“, erklären sie in einer Aussendung. Die Nachbarschaft beeinflusse folglich, welche Veränderungsmöglichkeiten einem Gen zur Verfügung stehen. „Manche Mutationen können nur vorkommen, wenn die benachbarten Gene dies zulassen“, so die Forscher.
Die Organisation der Gene auf dem Chromosom wirke demnach auf evolutionäre Veränderungen bei Lebewesen ein, meinte Guet. Die Ergebnisse der Studie könnten auch bei Vorhersagen helfen, wann neue Antibiotikaresistenzen zu erwarten sind und wann nicht. Dies wäre bei der Bekämpfung resistenter Krankheitserreger von Nutzen.
science.ORF.at/APA