TOKIO / LONDON (IT BOLTWISE) – Wissenschaftler in Japan haben einen bemerkenswerten Durchbruch in der genetischen Manipulation erzielt, indem sie das Verhalten von Fruchtfliegenarten durch gezielte Genaktivierung verändert haben.

In einem faszinierenden Experiment haben Forscher in Japan das Verhalten von Fruchtfliegen durch genetische Manipulation verändert. Indem sie das ‘fruitless’-Gen in insulinproduzierenden Neuronen aktivierten, konnten sie die Gehirne von Drosophila melanogaster so umprogrammieren, dass diese Fliegen ein Balzritual vollführten, das normalerweise bei einer anderen Art, D. subobscura, zu beobachten ist. Diese Veränderung führte dazu, dass die Fliegen potenziellen Partnern Nahrung anboten, anstatt wie üblich Balzgesänge zu vollführen.

Die Aktivierung des Gens führte zur Bildung neuer neuronaler Verbindungen zwischen den Neuronen, die mit der Nahrungsaufnahme in Verbindung stehen, und dem Balzzentrum im Gehirn. Diese Umstrukturierung zeigt, dass selbst kleine genetische Veränderungen in bestehenden Neuronen zu völlig neuen Verhaltensweisen führen können. Dies bietet wertvolle Einblicke in die Mechanismen der Evolution und wie sie zur Vielfalt der Arten beiträgt.

Die Forscher von der Nagoya University und dem National Institute of Information and Communications Technology (NICT) haben damit erstmals gezeigt, dass die Manipulation eines einzelnen Gens ausreicht, um neue neuronale Verbindungen zu schaffen und Verhalten zwischen Arten zu übertragen. Diese Entdeckung könnte weitreichende Auswirkungen auf das Verständnis der Evolution und der genetischen Grundlagen von Verhalten haben.

In der Natur vollführen männliche Fruchtfliegen normalerweise Balzgesänge, indem sie ihre Flügel vibrieren lassen. Drosophila subobscura hingegen hat eine andere Strategie entwickelt: Männchen bieten den Weibchen Nahrung als Geschenk an. Diese Verhaltensweise existiert nicht bei der nahe verwandten Art D. melanogaster. Die beiden Arten haben sich vor etwa 30-35 Millionen Jahren voneinander getrennt, und obwohl beide das ‘fruitless’-Gen besitzen, nutzen sie unterschiedliche Balzstrategien.

Die Studie, die in der Zeitschrift Science veröffentlicht wurde, zeigt, dass die Evolution neuer Verhaltensweisen nicht zwangsläufig das Entstehen neuer Neuronen erfordert. Vielmehr kann eine kleine genetische Umstrukturierung in wenigen vorhandenen Neuronen zur Verhaltensdiversifikation und letztlich zur Differenzierung von Arten führen. Diese Erkenntnisse könnten auch auf andere Arten und Verhaltensweisen übertragbar sein und neue Wege für die Forschung eröffnen.

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Genetische Manipulation überträgt Verhaltensweisen zwischen Fruchtfliegenarten
Genetische Manipulation überträgt Verhaltensweisen zwischen Fruchtfliegenarten (Foto: DALL-E, IT BOLTWISE)



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