Mittwoch, 27. November 2013

Forscher identifizieren Neandertaler-"Immun-Gen" im Menschen


Rekonstruktion eines Neandertalers in modernem Outfit. | Copyright: Neanderthal Museum/H. Neumann, neanderthal.de

Bonn (Deutschland) - Ein neu entdeckter Rezeptor, mit dem das Immunsystem erkennen kann, ob Eindringlinge gefährlich sind und beseitigt werden müssen, haben internationale Wissenschaftler bereits im Genom des Neandertalers entdeckt. Der Rezeptor, so vermuten die Forscher, ermöglichte diesem Urmenschen wahrscheinlich eine bessere Immunität und war damit ein klarer Selektionsvorteil. 

Wie die Forscher um Prof. Dr. Norbert Koch vom Institut für Genetik, Abteilung Immunbiologie, an der Universität Bonn in der kommenden Ausgabe der Fachzeitschrift "Journal of Biological Chemistry" (DOI: 10.1074/jbc.M113.515767) berichten, muss das menschliche Immunsystem beim Angriff von Krankheitserregern auf den menschlichen Körper entscheiden, ob es sich um gefährliche Eindringlinge oder körpereigene Moleküle handelt.

Im Lauf der Evolution habe sich ein sehr effizientes System herausgebildet, das entfernt an die Methoden von Geheimdienstagenten erinnere, so die Pressemitteilung der Bonner Universität. Das humane Leukozytenantigen-System (HLA) bringt mit Hilfe bestimmter Gene Rezeptoren hervor, die die Gefährdungseinstufung der Krankheitserreger anhand deren Steckbrief von nur acht Aminosäuren vornehmen. "Diese Leistung lässt sich mit einem Text vergleichen, der von einem Spion anhand weniger Buchstaben eines Wortes als 'gefährlich' erkannt wird", erläutert Koch.


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Um diesen geheimen unbekannten Text lesen zu können, zerlegt das Immunsystem die Eindringlinge in ihre Peptide und scannt dann einen Teil ihrer Aminosäureabfolgen. Insgesamt waren bislang drei verschiedene Peptid-Rezeptoren bekannt, die beim Menschen in mehr als 1000 verschiedenen Ausprägungen verräterische Buchstabenfolgen lesen können. "Diese Vielfalt ist erforderlich, damit das Immunsystem die gesamte Bandbreite der für den Menschen relevanten Krankheitserreger einstufen kann", erklärt Prof. Koch. Einen vierten Rezeptor als weiteren 'Spion' hat nun ein internationales Forscherteam der Universität Düsseldorf, der TU München, der Jacobs Universität Bremen und der Universität Cambridge unter Federführung der Immunbiologen der Universität Bonn gefunden.


Dieser Rezeptor mit dem Kurznamen "HLA-DRaDPa" besteht aus der Kombination von Untereinheiten bereits bekannter Rezeptoren. Die Wissenschaftler verglichen die Gensequenz, die den neu entdeckten Rezeptor kodiert, mit bestehenden Datenbanken und stellten fest, dass schätzungsweise zwei Drittel der Europäer über diese wichtige Struktur verfügen. Überraschend für die Wissenschaftler war jedoch, dass die für diesen Rezeptor erforderliche Gensequenz bei den Menschen im südlichen Afrika praktisch nicht vorkommt – obwohl dort doch die "Wiege der Menschheit" liegt. "Als der frühe Mensch als Vorfahr des heutigen Menschen Afrika verließ und vor einigen hunderttausend Jahren nach Europa einwanderte, verfügte er noch nicht über diesen Rezeptor“, so Koch.


Des Rätsels Lösung offenbarte sich dann jedoch bei der Analyse der Gensequenz des Neandertalers, die über die entscheidende Gensequenz verfügt und so den Bauplan für den Rezeptor enthält, wie sie mit der betreffenden Gensequenz bei heutigen Menschen fast identisch ist.


Der Neandertaler muss also im Gegensatz zu unseren Vorfahren aus Afrika bereits über diesen für das Immunsystem so wichtigen Rezeptor verfügt haben. "Die Neandertaler lebten wahrscheinlich viele Hunderttausend Jahre in Europa und konnten in dieser Zeit den HLA-Rezeptor entwickeln, der ihnen eine Immunität gegen viele Krankheitserreger verlieh - das war ein klarer Evolutionsvorteil", sagt der Immunbiologe der Universität Bonn. Der Wissenschaftler vermutet, dass wir moderne Menschen diesen vorteilhaften Rezeptor dem Neandertaler zu verdanken haben, als dieser sich mit dem anatomisch modernen Menschen vermischte.


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Quelle: uni-bonn.de
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