Tübingen – Forscher des Max-Planck-Instituts für Biologie in Tübingen haben herausgefunden, dass Braunalgen, um grundlegende Entscheidungen wie die Fortpflanzung zu treffen, sich auf ein einziges AGO-Protein verlassen. Diese Entdeckung zeigt die Bedeutung von Einfachheit in der biologischen Entwicklung, wo ein minimales System aus einem Protein und kleinen RNA-Molekülen (sogenannten small RNAs) für die komplexen Lebenszyklen dieser Organismen ausreichend ist.
Die Rolle des AGO-Proteins
Das AGO-Protein ist entscheidend für den Übergang von vegetativem Wachstum zur sexuellen Entwicklung. Es spielt eine zentrale Rolle bei der Etablierung der Keimbahn, in der die Zellen entscheiden, welche Gene aktiv sind. Dies betrifft insbesondere die Bildung von Fortpflanzungszellen, die in unterschiedlichen Lebenszyklusphasen von Braunalgen entstehen.
Lebenszyklus der Braunalgen
Die Forscher zeigten, dass Braunalgen zwei verschiedene Lebensphasen durchlaufen: die haploide und die diploide Phase. In der diploiden Phase, auch bekannt als Sporophyt, werden Sporen produziert, die in die haploide Phase, den Gametophyten, übergehen. Bei der Störung des AGO-Proteins konnten die Algen zwar als Sporophyten wachsen, jedoch entwickelten sich die meisten Sporen nicht weiter oder nahmen falsche Entwicklungswege.
Evolutionärer Minimalismus
Die an der Studie beteiligte Postdoktorandin und Assistenzprofessorin Claudia Martinho, betonte, dass dies ein seltener Fall sei, in dem ein komplexer mehrzelliger Organismus auf ein einziges AGO-Protein angewiesen sei, um grundlegend entscheidende Entwicklungsprozesse zu regulieren. Dies deutet darauf hin, dass evolutionärer Minimalismus in der Biologie ebenso effektiv sein kann wie komplexe Systeme.
Forschungsergebnisse und Perspektiven
Die Ergebnisse eröffnen neue Perspektiven für das Verständnis darüber, wie Organismen Entwicklung und Fortpflanzung steuern. Braunalgen, oft übersehene Organismen in der biologischen Forschung, zeigen, wie grundlegende biologische Probleme durch einfache molekulare Systeme gelöst werden können. Die Entdeckung hebt die Notwendigkeit hervor, Algen als Modelle für evolutionäre und entwicklungsbiologische Studien anzuerkennen.
Diese Erkenntnisse könnten weitreichende Auswirkungen auf unser Verständnis von Entwicklungsbiologie haben und die Forschungsrichtung in Bezug auf aufstrebende Entwicklungen in der Biotechnologie sowie die Kultivierung und Nutzung von Algen beeinflussen.
Quelle: OpenPR, Datum: 29. Jänner 2026, Website: https://www.max-planck-gesellschaft.de
Autor: hml (hml@scripora.com)