https://www.sciencenews.org/sites/default/files/2015/12/main/articles/120815_ti_tardigrade_free.jpg

WHAT’S IN A WATER BEAR? A new study may deflate claims that water bears, technically called tardigrades, incorporate many genes from other organisms into their DNA.

„The tardigrade genome has been sequenced, and it has the most foreign DNA of any animal“ – „Das Genom der Tardigraden ist sequenziert worden – es hat den höchsten Anteil an fremder DNA, der je bei einem Tier gefunden wurde“ lese ich gerade auf der Seite der Astrobiology Virtual Society. Verlinkt ist ein Artikel von Science Alert mit dieser wirklich elektrisierenden Überschrift. Die Publikation dazu ist von 2015 und hatte mediale Wellen geschlagen.
Bei Begriffen wie „fremdartig“ und „Alien“ geht meine innere Alarmsirene los (wie beim angeblichen Alien-Genom des Octopus).
Bärtierchen, Moosbärchen, water bears oder Tardigrada (Langsamgeher) – diese Namen stehen für ein mikroskopisch kleines Tier, das immer wieder für große Schlagzeilen sorgt. Die winzigen Wesen leben im Wasser oder in feuchten Wald-Moosen, auch in unseren Wäldern. Trotzdem kennen die meisten Menschen sie nicht aus dem Wald, sondern aus dem Weltraum!

Bärtierchen sind nämlich die erfolgreichsten (mehrzelligen) Astronauten!
Ihr zartes Äußeres – sie sehen aus wie ein Gummibärchen mit einem überzähligen Beinpaar – täuscht gewaltig, die kleinen Verwandten der Gliederfüßer sind unglaublich tough. Sie überleben ihre totale Austrocknung, das Vakuum des Weltraums, radioaktive Bestrahlung und noch viel mehr Ungemach. Und einige Exemplare können sich nach solch rauer Behandlung sogar noch fortpflanzen.

https://cdn4.dogonews.com/system/ckeditor_assets/pictures/534049831860e07c310104c4/content_water081016-am-tardigrade1-02.jpg

Dogonews: Tardigrades

Was steckt hinter der Meldung?
Eine Arbeitsgruppe um den Biologen Bob Goldstein (University of North Carolina) hatte erstmals das vollständige Genom eines Bärtierchens der Art Hypsibius dujardini  entschlüsselt und dabei erstaunlich viele fremdartige Gene gefunden. Immerhin 6600 Gene hatte das Tierchen offenbar aus Bakterien, Pilzen, Pflanzen und Viren übernommen. Das waren 17 % des Gesamtgenoms, damit waren die Bärtierchen die neuen Rekordhalter mit Fremd-DNA. Die Wissenschaftler erklärten die Anwesenweit der fremden Erbmasse mit horizontalem Gentransfer.
Ein horizontaler Gentransfer (HGT) ist die „Übertragung von genetischem Material nicht […] von einer Generation zur darauf folgenden, sondern “horizontal” von einem Organismus in einen bereits existierenden anderen hinein.“ (Wikipedia). Also die Übertragung von DNA nicht durch Vererbung innerhalb einer Art, sondern die Übertragung von DNA auf eine fremde Art. Das Team um Boothby und Goldstein erklärte mit diesem Sensationsbefund die Vielzahl der ungewöhnlichen Eigenschaften der Tardigrada (Thomas C. Boothbya, et al: „Evidence for extensive horizontal gene transfer from the draft genome of a tardigrade“; Proceedings of the National Academy of the United States of America; vol. 112 no. 52; 15976–15981, doi: 10.1073/pnas.1510461112).

Ihre Zusammenfassung (Abstract) lautet:
“Horizontal gene transfer (HGT), or the transfer of genes between species, has been recognized recently as more pervasive than previously suspected. Here, we report evidence for an unprecedented degree of HGT into an animal genome, based on a draft genome of a tardigrade, Hypsibius dujardini. Tardigrades are microscopic eight-legged animals that are famous for their ability to survive extreme conditions. Genome sequencing, direct confirmation of physical linkage, and phylogenetic analysis revealed that a large fraction of the H. dujardini genome is derived from diverse bacteria as well as plants, fungi, and Archaea. We estimate that approximately one-sixth of tardigrade genes entered by HGT, nearly double the fraction found in the most extreme cases of HGT into animals known to date. Foreign genes have supplemented, expanded, and even replaced some metazoan gene families within the tardigrade genome. Our results demonstrate that an unexpectedly large fraction of an animal genome can be derived from foreign sources. We speculate that animals that can survive extremes may be particularly prone to acquiring foreign genes.”

Die Forscher hatten während ihrer Arbeit ein ganzes Bündel von Sicherheitsvorkehrungen getroffen, „um auszuschließen, dass durch Verunreinigungen Fremd-DNA in die Proben gerät und das Ergebnis verfälscht hätte. So haben sie ihre Versuchsbärchen auf eine strenge  Algendiät aus einer kontrollierten Algenkultur gesetzt, um den Darm möglichst frei von Bakterien zu halten. Dann haben sie die mutmaßlichen fremden Gene auf charakteristische Eigenschaften wie Exons und Introns untersucht, die bei den meisten Einzellern nicht vorkommen. Außerdem haben sie in „aufwändigen Gensequenzierungen überprüft, ob die Fremd-DNA mit dem Genom der Bärtierchen physisch verbunden war.“
Aber: Waren diese Vorkehrungen gegen die Verunreinigung mit fremder DNA ausreichend?

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Kommentare (44)

  1. #1 Aveneer
    8. September 2016

    DANN statt DNA
    Für Molekularbiologen wohl der leidlichste Klassiker der deutschen Autokorrektur
    “Verunreinigungen Fremd-DANN in die Proben”

    • #2 Bettina Wurche
      8. September 2016

      @Aveneer: GRRRRRRRRRRRRR. Ich habe gefühlt etwa 547.264 mal DANN zurück in DNA korrigiert. Danke : )

  2. #3 Aveneer
    8. September 2016

    „Ansonsten“ natürlich ein schöner Artikel (Hätte auch zuerst kommen müssen!). Klar ist eine Kontamination die einfachste Erklärung und anhängig von der gewählten Methode können auch „echte/physikalische“ Übergänge als Artefakte entstehen (z.B. Verwendung einer Ligase). Dazu die Probleme beim „De Novo-Assembly“ die „in silico“ fast mehr Artefakte erzeugen kann…
    Anderseits, finde ich es spannend zu sehen, ob Sequenzen(-Strukturen) die heute als vermeintliche Artefakte herausgefiltert werden, eines Tages nicht doch biologische Funktionen übernehmen (zirkuläre DNA, Exosomen…wurden früher bestimmt als Artefakte angesehen). Wenn beide Forschergruppen, keinen Fehler finden, dann gibt es zumindest 2 Unterarten? Die werden ja nicht denselben Eisblock als Quelle für die Bärchen verwendet haben.

    • #4 Bettina Wurche
      8. September 2016

      @Aveneer: Danke : ). Soweit ich das verstanden habe, hat die 2. Studie wohl eher beim gleichen Bärtierchen-Zwinger bestellt. Aus Gründen der Vergleichbarkeit. Molekularbiologen gehen kaum ´raus, um selbst Viehzeug zu sammeln und sie halten i d R auch keine Tiere. Tiere für Tierversuche werden bestellt. Hypsibus dujardini ist ein Süßwasser-Bärtierchen, was besonders einfach zu halten ist.
      http://www.lebendkulturen.de/index.php/kulturen/hypsibius-dujardini
      Eine andere Art/Unterart hätte bei der molekularen Analyse ja sichtbar werden müssen.

  3. #5 Pilot Pirx
    8. September 2016

    Ich kann dazu nur sagen bei Bärtierchen ist nix unmöglich…
    Tipp zu den Tierchen: Bärtierchen-Journal
    http://www.baertierchen.de/main.html

  4. #6 RPGNo1
    8. September 2016

    Ohne gleich von Außerirdischen zu sprechen: Ein Bärtierchen unter dem Mikroskop sieht trotzdem äußert fremdartig aus. Dieses “Gesicht” oder auch das Maul mit den Zähnen.

  5. #8 RPGNo1
    8. September 2016

    @Bettina Wurche
    Ja, von diesen Bildern habe ich schon verschiedene gesehen. In Magazinen (Hochglanz natürlich) werden entsprechende Bilderreihen des öfteren vorgestellt.
    Wenn man sich vorstellt, dass diese Tierchen ganz nahe bei oder sogar mit dem Menschen leben und sich auch noch mehr oder weniger direkt von ihm oder seinen Körperausscheidungen ernähren. Brr. Ich habe durchaus Verständnis bei aller sonstigen Faszination, wenn Personen nach dem Betrachten solcher Fotos einen gewissen Widerwillen gegenüber dem Krabbelzeug entwickeln.

  6. #9 Alderamin
    8. September 2016

    @RPGNo1

    Was? Gegen diese Burschen sind die Bärtierchen doch richtig knuddelig.

  7. #10 tomtoo
    8. September 2016

    @RPGNo1
    @Alderamin
    Hört jetzt auf ! Mich juckt es ja schon überall !
    😉
    Die vielfalt des Lebens ist schon hammerhart !

  8. #11 Pilot Pirx
    8. September 2016

    Milben im Matratzenstaub sin auch interessant.
    aber dieses ganze Microgetier tut einem ja nix.
    Bettwanzen posen nicht nur, die meinen das ERNST.

  9. #12 tomtoo
    8. September 2016

    Wir atmen ja auch den Stoffwechselabfall von Pflanzen. Und wer ab und zu ein Bier trinkt geniest die stoffwechsellabfälle von Hefepilzen.
    Hehe ich stell mir gerade so eine Bierwebung vor mit einem Bild von Hefepilzen:
    “Geniesen Sie Seinen Stoffwechselabfall ,Urig wie das Land”
    sry ot ist halt so aufgepopt.
    😉

  10. #13 RPGNo1
    8. September 2016

    Und wer ab und zu ein Bier trinkt geniest die stoffwechsellabfälle von Hefepilzen.

    Aus diesem Blickwinkel habe ich das noch nie gesehen. Aber du hast Recht!
    Muss ich mir jetzt große Gedanken machen, wenn ich heute abend ein angenehm temperiertes dunkles Hefeweizen genieße? xD

  11. #14 tomtoo
    8. September 2016

    @RPGNo1
    Solange du das Bier nicht “potenzierst” sollte es im grünen Bereich bleiben. xD

  12. #15 Alderamin
    8. September 2016

    @RPGNo1

    Oder magst Du Honig? Hmm…

  13. #16 RPGNo1
    8. September 2016

    @Alderamin
    Ach, der ist alt. Milchprodukte sind auch nichts anderes als die Drüsensekrete eines Muttertiers.

    • #17 Bettina Wurche
      8. September 2016

      @RPGNo1 @Alderamin: Jawoll. Und zwar aus umgewandelten Schweißdrüsen, das sind Milchdrüsen nämlich. Und wenn man das Ganze dann noch fermentieren oder sonstwas lässt, kommt man zu Joghurt oder Käse. Bin übrigens gerade beim Abendbrot : )

  14. #18 Stefan Kemmerich
    8. September 2016

    Schöner Artikel! Gut, dass auch mal jemand die Ergebnisse von Koutsovoulos et al. erwähnt. Das Bild der “Bärtierchenzähne” zeigt jedoch nicht die “Zähne” eines Bärtierchens( siehe http://www.baertierchen.de/juni.html für lichtmikroskopische Bilder).

    • #19 Bettina Wurche
      8. September 2016

      @Stefan Kemmerich: Danke, da war ich offenbar zu wirbeltierzentriert.

  15. #20 tomtoo
    8. September 2016

    Ok lassen wir mal Bier und Honig. (seufz)
    Aber dieses Thema geht doch dann heftig in die ? Wie heissen die Mädels und Jungs die sich mit so etwas beschäftigen ? Molekularbiologen ?
    Microbiologen? Biochemiker ?

    Dass ist kein Scherz ! Welche Menschen beschäftigen sich mit dem Auftröseln der DNA ? Also die Zuordnung der (Berufs)bezeichnungen ?

  16. #21 Pilot Pirx
    8. September 2016

    Esst Milbenkäse ;D

  17. #23 tomtoo
    8. September 2016

    Hunger ? Proteine ? Hau rein !

    • #24 Bettina Wurche
      8. September 2016

      @tomtoo @PilotPirx @Alderamin @RPGNo1: Ihr seid ja gut drauf, heute, rofl

  18. #25 RPGNo1
    8. September 2016

    Ich setze den Käse dagegen: Casu Marzu
    https://de.wikipedia.org/wiki/Casu_Marzu
    Und bevor die Frage kommt: nein, den würde ich nie essen, im Leben nicht! :)

  19. #26 Pilot Pirx
    8. September 2016

    @Bettina: Genau… 😉

    • #27 Bettina Wurche
      8. September 2016

      @Pilot Pirx: Großartig!
      Auf meiner Facebook-Timeline diskutieren wir gerade über den Tanz im Starlight Casino von Raumpatrouille Orion.
      Tanz den Rücksturz, sozusagen. Ich bin übrigens mit Leutnant Jagellosk persönlich bekannt. Faszinierend.

  20. #28 Pilot Pirx
    8. September 2016

    @RPGNo1:
    Maden im Käse sind doch nix ungewöhnliches. einige Leute in meiner Familie haben gekauften Käse solange nachreifen lassen, bis er eine…nun ja… extraherbe Note hatte. Maden ließen sich da leider nicht vermeiden. Ich kann mich noch gut entsinnen, wie Opa die Tierchen mit seinem Messer aus dem Käse geschnippt hat. Und Vater war da auch so drauf. meins ist das auch nicht. Zu streng im Geschmack und im Geruch.

  21. #29 Pilot Pirx
    8. September 2016

    Ach ja, Raumpatrouille…
    Das waren noch Zeiten.
    Schön. Da hatte man noch Visionen. Obwohl mich schon damals die Ballerei gestört hatte.
    Und auf das Ergebnis der Debatte über den Tanz bin ich ja mal gespannt… 😀 .
    Ich hoffe, du berichtet abschließend.
    Grüß die Genossin Leutnant von mir und dank ihr für für ihren Teil an den Stunden mit Träumen.

  22. #30 tomtoo
    8. September 2016

    Ey ? Was ist mit euch los ? Zuviel am Kugelfisch genascht ?

  23. #31 Pilot Pirx
    8. September 2016

    @Tomtoo: Was soll los sein? das sind nur die geheimnisvollen multidimensionalen Kräfte der fremden DNS der Bärtierchen, die uns fremdsteuern.
    @Betina: schreib anstatt DNA einfach DNS, dann sollten die Autokorrekturprobleme flachfallen. 😉

  24. #32 tomtoo
    8. September 2016

    Ja deutsch schreiben bitte !
    DNS ist halt was anderes wie DNA
    Nacht euch allen hier ! Sehr schöner Raum hier !

  25. #33 Chemiker
    10. September 2016

    Ein Kommentar zum Bild mit dem „zähnezeigenden“ Bär­tierchen: Dasselbe Bild sehe ich auf einer anderen Web­seite einem Nematoden zu­geord­net, nämlich der Art Hali­cephalobus mephisto. Erinnert mich daran, daß ich vor Jahr­zehnten mal einen Artikel im J. Irrep. Res. gelesen hatte, in dem ein und dasselbe elektronen­miko­skopi­sche Bild auf -zig ver­schie­dene Arten „gedeutet“ wurde.

    Ehrlich gesagt sehe ich auch nicht, wie dieses Bild ins „Gesicht“ eines Bär­tierchens hineinpaßt.

    Zeigt das andere Photo eigentlich ein Bärtierchen oder ein Modell davon? Ich wüßte näm­lich nicht, mit welcher Methode man ein so scharfes Bild bekommen kann, und noch einen grünen Hinter­grund dazu.

  26. #35 Chemiker
    11. September 2016

    Danke für die Erläuterungen!

  27. #36 Captain E.
    13. September 2016

    @Pilot Pirx:

    Ach ja, Raumpatrouille…
    Das waren noch Zeiten.
    Schön. Da hatte man noch Visionen. Obwohl mich schon damals die Ballerei gestört hatte.
    Und auf das Ergebnis der Debatte über den Tanz bin ich ja mal gespannt… .
    Ich hoffe, du berichtet abschließend.
    Grüß die Genossin Leutnant von mir und dank ihr für für ihren Teil an den Stunden mit Träumen.

    Das mit dem Grüßen dürfte schwierig werden – Eva Pflug ist leider schon seit 8 Jahren tot.

    • #37 Bettina Wurche
      13. September 2016

      @Captain E.: Leutnant Jagellosk soll tot sein? Ach wo, ich habe doch letzten Samstag mit ihr Tee getrunken.
      Infos zu Orion-Ausstellungen gibt es natürlich auf der Seite des Orion Space Fanclubs:
      http://www.orionspace.de/ww/de/pub/home.htm
      Die Leute von Orion Space haben ihre Ausstellung mittlerweile noch um einen Konservenknilch erweitert. der Knilch ist großartig geworden.

  28. #38 Pilot Pirx
    14. September 2016

    @ 35 Captain E:
    Hat Bettina gesagt, sie hätte mit Eva Pflug Tee getrunken? Hat sie nicht. 😉

  29. #39 Captain E.
    15. September 2016

    Ach ja, aber Leutnant Jagellovsk dürfte noch lange nicht geboren sein – das haut also auch nicht hin. 😉

  30. #40 Bettina Wurche
    15. September 2016

    @Pilot Pirx: Von Eva Pflug war nicht die Rede : )
    Ich muss unbedingt mal daran denken, solch ein Meeting photographisch zu dokumentieren. So ist das ja heutzutage…ohne Beweisphoto ist etwas nicht passiert.

  31. #41 Pilot Pirx
    15. September 2016

    @Bettina:
    Ist das fehlende v in Jagellosk eigentlich Absicht?

    • #42 Bettina Wurche
      15. September 2016

      @Pilot Pirx: Ja. Die Tasten meiner Tastatur haben sich gegen mich verschwolfdrhvfjkt.rn
      Wenn ich mich recht entsinne, hatte sie in ihrer Überwachungsfunktion ja zunächst eine Rolle als “Stasi-Hasi”, das war schon recht unsympathisch.
      Aber sie hat sich dann ja auch die Seite der Orion-Crew geschlagen. Oder worauf beziehst Du Dich?

  32. #43 Pilot Pirx
    15. September 2016

    Wobei ich sagen muß, in der Serie ist mir diese Figur doch etwas auf den Zünder gegangen. Und in den realen Streitkräften ist mir mal was ähnliches begegnet. Nervig, konnte man aber ablaufen lassen 😀

  33. #44 Pilot Pirx
    15. September 2016

    @Bettina:
    Nun ja, “Stasihasi” , vor allem wenn sie dann zur Zielgruppe gehören wollen….
    Auf meiner Seite der Mauer immer fragwürdig und sicher kein Sympathieträger.
    Da gab es eben eine gewisse Voreingenommenheit.