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Umwelt+Natur

Wie Fliegen aufrüsten

Auch Insekten können ihr Immunsystem ähnlich wie Wirbeltiere auf Angriffe von außen wie zum Beispiel von Bakterien anpassen. Darauf deuten die Ergebnisse amerikanischer Forscher hin. So sind Insekten in der Lage, mehr als 18.000 verschiedene Formen eines einzigen an der Immunabwehr beteiligten Eiweißes zu produzieren.

Mithilfe des Immunsystems können Lebewesen zwischen „eigen“ und „fremd“ unterscheiden und sich damit gegen Gefahren von außen wie Bakterien oder Viren schützen. Neben dem angeborenen Immunsystem gibt es dabei auch die so genannte adaptive Immunität: Dieses System verleiht dem Körper die Möglichkeit, sich an frühere Attacken zu erinnern und sich gleichzeitig an wandelnde Gefahren anzupassen und sie erfolgreich zu bekämpfen.

Diese adaptive Immunantwort kommt entgegen bisheriger Annahmen nicht nur bei höheren Lebewesen vor, sondern ist auch unter Insekten weit verbreitet. Das konnte das Team um Studienleiterin Fiona Watson jetzt an der Taufliege Drosophila zeigen, deren Immunzellen mehr als 18.000 Unterformen des Proteins Dscam herstellen können. Dscam ist ein Eiweiß, das Zellen des Immunsystems hilft, gefährliche Angreifer zu schlucken und zu zerstören.

Die unterschiedlichen Dscam-Proteine entstehen, wenn verschiedene Teile des Dscam-Genes herausgeschnitten und die übrig gebliebenen Stücke wieder miteinander verknüpft werden. Auf diese Weise können aus einem einzigen Gen Tausende verschiedener Proteine hergestellt werden, die jeweils wieder unterschiedliche Angreifer erkennen und bekämpfen können.

Durch DNA-Analysen konnten die Forscher auch bei anderen Insekten, wie dem Mehlkäfer und der Seidenmotte, das Dscam-Gen nachweisen. Unterformen des Dscam-Proteins zeigten gleichzeitig, dass in diesen Insektenordnungen die Vielfalt der Eiweiße auf dieselbe Weise entsteht wie bei den Taufliegen. In weiteren Studien wollen die Wissenschaftler nun herausfinden, ob diese Variantenvielfalt der Eiweiße tatsächlich die Immunität einzelner Insekten erhöht.

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Fiona Watson (Harvard Medical School, Boston) et al.: Science (Online-Vorabveröffentlichung, doi 10.1126/science.1116887)

ddp/wissenschaft.de ? Stefanie Offermann
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