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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Fisch-Gen erklärt Hautfärbung der Menschen |
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| | | Menschen teilen laut einer neuen Studie mit einem Zierfisch ein Gen, das für die Farbe ihrer Haut eine wichtige Rolle spielt. Die Veränderung von nur einem Molekül dieses Gens entscheidet darüber, ob sie hell- oder dunkelhäutig sind. |
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Davon berichten der Genetiker Keith Cheng von der Penn State University und sein Team in der Fachzeitschrift "Science".
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Die Studie "SLC24A5, a Putative Cation Exchanger, Affects Pigmentation in Zebrafish and Humans" ist in "Science" (Bd. 310 , S.1782, Ausgabe vom 16.12.05) erschienen. |
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 Science |
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Melanin sorgt für die Farbe |
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Die Hautfarben der Menschen sind höchst unterschiedlich: Von schwarz und braun bis zu weiß samt allen dazwischen liegenden Schattierungen reicht die Palette.
Zwar ist bekannt, dass das Pigment Melanin der Hauptfaktor für die Unterschiede ist. Das Farbmittel befindet sich in den so genannten Melanosomen, Organellen der Zelle, und schützt uns vor ultraviolettem Licht. Die genetischen Hintergründe der Farbschattierungen sind aber weiter ungelöst.
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SLC24A5: Entscheidendes Gen |
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Einen wichtigen Schritt zur Aufklärung haben nun Keith Cheng und sein Team gemacht. Sie haben das für die Pigmentierung verantwortliche Gen des Zebrafisches entdeckt und dazu das menschliche Pendant identifiziert.
Vorangegangene Studie haben mehr als einhundert Gene identifiziert, die bei der Pigmentproduktion eine Rolle spielen. Von dem nun im Mittelpunkt stehenden "SLC24A5"-Gen war das bisher nicht bekannt.
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Goldene Version von Zebrafischen
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Seit über zehn Jahren benutzten die Wissenschaftler den Zebrafisch als Modellorganismus für die Erforschung von Krebsgenen.
Dabei fiel ihnen eine Genmutation auf, die die normalerweise stark pigmentierten und dunklen Streifen des Fisches vergolden ließ (siehe Bild unten).
Die Forscher identifizierten das mutierte Gen der Fische und fanden heraus, dass es rund 70 Prozent seiner Sequenz mit dem menschlichen Gen SLC24A5 teilt.
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Europäer wie die "Goldfische"
Die Ähnlichkeiten zwischen Mensch und Zebrafisch sind größer, als man das auf den ersten Blick annehmen würde: Bei Menschen europäischer Abstammung sind die Melanosomen weniger, kleiner und heller als bei anderen - ganz genau so, wie das auch bei den Zierfischen in der Goldversion der Fall ist. |
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Wiederherstellung der ursprünglichen Pigmentierung |
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Als Probe aufs Exempel injiziierten die Forscher menschliche SLC24A5-RNA in Embryonen der "Goldversion" der Zebrafische.
Das Ergebnis: Sobald die Fische erwachsen waren, zeigten sie wieder ihre typische schwarze Streifung. Die normale Pigmentierung wurde also wieder hergestellt.
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Eine helle und eine dunkle Variante des Gens |
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Im nächsten Schritt untersuchten die Forscher unterschiedliche Genvarianten von SLC24A5 mit Hilfe von "Hapmap". Dabei handelt es sich um eine öffentlich zugängliche Datenbank, die das Genom von Menschen durchforstet, um die häufigsten Muster genetischer Variationen zu finden.
Es zeigte sich, dass SLC24A5 (bzw. das dazugehörige Protein)vor allem in zwei Varianten vorkommt: eine Variante, die sich Asiaten und Afrikaner mit Wirbeltier-Vorgängern - darunter auch die Zebrafische - teilen.
Und eine andere, bei der eine einzige Aminosäure getauscht wurde, die 98 Prozent aller Europäer gemeinsam haben.
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Auch Augen- und Haarfarbe ableitbar |
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In einem letzten Schritt untersuchten die Forscher das genetische Make-up von Menschen mit gemischter Herkunft und verglichen ihre SLC24A5.
Dabei zeigte sich, dass jene mit der europäischen Variante eher hellhäutig waren als jene mit der älteren Version.
Laut der Forschergruppe erklären sich 25 bis 38 Prozent der Hautfarbenunterschiede durch die verschiedenen Genvarianten. Das Team spekuliert, dass sich auch die Augen- und Haarfarben der Europäer aufgrund der Genmutation erklären lassen.
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Mehr Lichtabsorption, mehr Vitamin D |
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Warum es zu der Selektion des Gens und damit zu einem Blässerwerden des Teints gekommen ist, bleibt damit aber nach wie vor ungeklärt.
Die bewährte Theorie geht davon aus, dass helle Haut weniger Sonnenlicht absorbiert und somit zu einer stärkeren Produktion von Vitamin D beiträgt - was in nördlichen Breitengraden zweifellos von Vorteil ist.
[science.ORF.at, 16.12.05]
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Mehr zu dem Thema in science.ORF.at:
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01.01.2010 |
