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Der Marmorkrebs ist ein anspruchsloser Laborgenosse: Kaum 10 cm groß, lebt er bescheiden in mittelgroßen Wasserbecken. Fischfutter, etwas Kies und eine Blumentopfscherbe zum Verstecken genügen ihm zum Leben.
Der Marmorkrebs ist ein anspruchsloser Laborgenosse: Kaum 10 cm groß, lebt er bescheiden in mittelgroßen Wasserbecken. Fischfutter, etwas Kies und eine Blumentopfscherbe zum Verstecken genügen ihm zum Leben.(Foto: Chris Lukhaup, DKFZ)

Ausschließlich weibliche Tiere: Neue Krebsart hilft in der Forschung

Der Marmorkrebs hat sich als neue Tierart innerhalb kurzer Zeit etabliert, obwohl es nur weibliche Tiere gibt. Diese Besonderheit könnte ihn nun zum geeigneten Modelltier in der Krebsforschung werden lassen.

Der Marmorkrebs ist ein Süßwasserkrebs, der weltweit verbreitet ist. Die Tiere sind in süddeutschen Badeseen, in Gewässern in Schweden, Japan und in jedem gut sortierten Aquarienhandel zu finden. Auf Madagaskar vermehrt sich der Marmorkrebs mittlerweile so schnell, dass er dort zur Plage wird, sowohl ökologisch als auch ökonomisch. Die Tiere fressen die Reisfelder kahl.

Epigenetik

Die Epigenetik ist ein Fachgebiet der Biologie. Sie beschäftigt sich im Gegensatz zur Genetik nicht mit Fehlern im Erbgut, sondern mit kleinsten Veränderungen am Erbgut, die zur Folge haben, dass ein Gen stärker oder weniger stark aktiv ist.

Das Fachgebiet untersucht die Änderung der Genfunktion, die nicht auf Mutationen beruht und dennoch auf Tochterzellen weitergegeben wird.

Das spielt eine Rolle beim Anpassen des Organismus an verschiedene Umweltbedingungen, beispielsweise die Ernährung, die Populationsdichte und die Temperatur betreffend.

Günter Vogt, ein Zoologe der Universität Heidelberg, legte den Wissenschaftlern vom Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg (DKFZ) den Marmorkrebs als Forschungsobjekt nahe. "Ich hatte vermutet, dass sich dieser Krebs durch Klonen fortpflanzt, weil es von ihm ausschließlich Weibchen gibt", erzählt Vogt. "Die Tiere müssten daher alle das gleiche Erbgut besitzen und ihre große Vielfalt in Aussehen oder Verhalten könnte nur auf epigenetische Ursachen zurückzuführen sein."

Die Forscher des DKFZ beherzigten den Tipp und holten die Tiere ins Labor. Dort bestätigte sich die Vermutung Vogts: "Wir haben bei vier Tieren aus verschiedenen Quellen das Erbgut entschlüsselt. Alle Tiere waren identisch, wir haben keinen einzigen genetischen Unterschied gefunden. Es handelt sich beim Marmorkrebs also tatsächlich um einen Klon, bei dem Millionen von Tieren aus einem einzigen Ursprungskrebs hervorgegangen sind", sagte Frank Lyko, Wissenschaftler am DKFZ.

Kälteschock als möglicher Auslöser

Der Marmorkrebs hat sich aus dem Everglades-Sumpfkrebs entwickelt. Diesen züchten Aquarianer seit vielen Jahren. Vermutlich hat ein Kälteschock bei einem Weibchen verhindert, dass die Eizellen eine Reifeteilung durchlaufen, bei der der Chromosomensatz halbiert wird. Die Krebse legen in diesem Fall sogenannte diploide Eier mit doppeltem Chromosomensatz. Werden solche Eier befruchtet, entstehen sogenannte triploide Krebse – also Tiere mit dreifachem Chromosomensatz. Die sind im ausgewachsenem Zustand zwar größer als ihre Eltern, aber normalerweise steril und können keine Nachkommen mehr bekommen.

Anders beim Marmorkrebs: "Im Fall vom Marmorkrebs hat sich etwas im Erbgut ereignet, wodurch die Tiere die Fähigkeit erlangt haben, sich durch Jungfernzeugung fortzupflanzen", erklärt Lyko. Die Tiere legen triploide Eier, die sich alleine und ohne Befruchtung zu vollständigen Krebsen entwickeln.

Schlüssel der Jungfernzeugung gesucht

Zudem stellten die Forscher fest, dass das "Ereignis im Erbgut" nicht nur zu einer eigenen Art geführt hat, sondern auch zu einer Verringerung des Erbmaterials. Statt der erwarteten 1,5-fachen Menge an Erbgut, die der Marmokrebs im Vergleich zum Sumpfkrebs durch seinen tripoloiden Chromosomensatz haben müsste, konnten die Forscher nur eine etwas 1,4-fache Menge feststellen. Vermutet wird, dass bei der Artbildung etwas verloren gegangen ist. "Jetzt untersuchen wir, welche Teile des Erbguts aus dem Floridasumpfkrebs beim Marmorkrebs fehlen, vielleicht liegt hier der Schlüssel zur Jungfernzeugung", blickt Lyko in die Zukunft.

Weil epigenetische Faktoren auch bei der Bildung von bestimmten Tumoren eine Hauptrolle spielen, scheint der Marmorkrebs zur Grundlagenforschung besser geeignet zu sein als Mäuse und Ratten, aber auch als Bienen und Heuschrecken. "Bienen lassen sich nicht im Labor züchten, vor den Heuschrecken ekeln sich alle", erklärt Lyko, der beide Tierarten auf ihre Tauglichkeit für die Krebsforschung im Labor getestet hatte.

Quelle: n-tv.de

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