Schweizer Forscher studierten den genauen Ablauf der Ontogenese
Lausanne - Forscher der ETH Lausanne (EPFL) und der Universität Genf (Unige) sind den Mechanismen der Ontogenese, also der Entwicklung eines Lebewesens von der befruchteten Eizelle bis zum vollständig ausgebildeten Körper, nachgegangen und fanden heraus, dass dabei ein exakter Zeitplan eingehalten wird. Seine richtige Form erhält ein Embryo innerhalb von rund 48 Stunden.
Wie das Forscherteam unter der Leitung von Denis Duboule (EPFL und Unige) und Danil Noordermeer (EPFL) berichtet, wächst der Embryo "von oben nach unten, ein Stockwerk nach dem anderen". So besteht der Mensch laut den Forschern aus rund dreißig horizontalen Abschnitten, die mehr oder weniger der Anzahl Wirbel entsprechen. Alle neunzig Minuten entsteht ein neues Stockwerk. Die Gene, die den Hals-, Brust- und Lendenwirbeln und dem Steißbein entsprächen, treten genau zum richtigen Zeitpunkt in Aktion.
Würde der Zeitplan nicht exakt eingehalten, hätten man beispielsweise Rippen an den Lendenwirbeln, wird Duboule zitiert. Damit alles nach dem strengen Zeitplan ablaufen kann, hat die DNA gewissermaßen die Rolle einer Uhr übernommen. Die für die Bildung von Gliedmaßen und Wirbelsäule verantwortlichen Hox-Gene weisen denn auch eine Besonderheit auf: Sie liegen in vier Gruppen auf der DNA-Kette exakt hintereinander in einer bestimmten Reihenfolge. Im Anfangsstadium des Embryos schlummern laut EPFL diese Hox-Gene noch, sie sind in einen "DNA-Knäuel" verpackt. Doch wenn der richtige Zeitpunkt gekommen ist, beginnt sich der Faden abzuwickeln. Dieser funktioniert ähnlich wie eine Lochkarte, die beim Durchlaufen der Maschine Befehle erteilt: Zuerst kommen die für die Bildung der Halswirbel zuständigen Gene aus dem Knäuel und beginnen zu arbeiten, dann ist der Brustkorb an der Reihe und so weiter bis zum Steißbein.
"In zwei Tagen ist der Faden schließlich vollständig abgewickelt und alle Stockwerke des Embryos sind fertiggestellt", erklärt Denis Duboule. Dieses System sei die erste in der Genetik entdeckte "mechanische" Uhr und erkläre die bemerkenswerte Genauigkeit. Das an der EPFL entdeckte Phänomen gilt für viele Lebewesen, vom Menschen über den Blauwal und die Insekten bis hin zu bestimmten Würmern. (APA/red)