Ausgestorbene Dattelpalme für DNA-Analyse gezüchtet

NYU-Forscher sequenzieren das Genom von einer ausgestorbenen Dattelpalme, die aus 2.000 Jahre alten Samen gekeimt sind.

Die Pflanze ist bereits angepflanzt. Zu sehen ist einer der Dattelplamen, die aus 2.200 Jahre alten Samen gezüchtet wurde.
Eine der Dattelpalmen, die aus einem 2.200 Jahre alten Samen gekeimt wurde und jetzt in Israel wächst. Credit: Marcos Schonholz/The Arava Institute for Environmental Studies.

Aus 2.200 Jahre alten Samen gezogene Pflanzen

In dem Film „Jurassic Park“ von 1993 holen Wissenschaftler Dinosaurier vor dem Aussterben zurück, indem sie DNA aus Moskitos extrahieren, die Millionen von Jahren in Bernstein konserviert waren. Während Dinosaurier-DNA im wirklichen Leben schwer fassbar bleibt, gewinnt die Idee, ausgestorbene Arten wieder auferstehen zu lassen, in der Pflanzengenomforschung an Zugkraft.

Forschende des Zentrums für Genomik und Systembiologie der NYU Abu Dhabi haben erfolgreich das Genom von zuvor ausgestorbenen Dattelpalmenarten sequenziert. Die Pflanze lebte vor mehr als 2.000 Jahren, indem sie eine Technik namens „Auferstehungsgenomik“ verwendeten. Die Studie markiert das erste Mal, dass Forscher die Genome von einer Pflanze aus uralten gekeimten Samen sequenziert haben.

Anstelle von Dinosaurier-DNA verwendeten die Forscher Samen der Dattelpalme, die an archäologischen Stätten im heutigen Israel gefunden wurden und mit der C14-Methode auf das 4. bis zum 2 Jahrhundert v. Chr. datiert wurden. Die Samen keimten, dadurch erhielten die Forschend lebensfähige, neue Pflanzen. Die Forschenden führten eine Ganzgenomsequenzierung dieser gekeimten alten Proben durch. Anschließend nutzten sie diese Daten, um die Genetik dieser zuvor ausgestorbenen judäischen Dattelpalmen zu untersuchen.

Durch die Untersuchung des Genoms einer Art (Phoenix dactylifera L.), die vor Jahrtausenden gedieh, konnten der NYU-Biologieprofessor Michael D. Purugganan und seine Kollegen von der NYU Abu Dhabi zusammen mit Forschungspartnern in Israel und Frankreich feststellen, wie sich diese Pflanzen über einen bestimmten Zeitraum hinweg entwickelt haben. In diesem Fall beobachteten sie, dass zwischen dem 4. Jahrhundert v. Chr. und dem 2. Jahrhundert n. Chr. die Dattelpalmen im östlichen Mittelmeerraum immer mehr Gene einer anderen Art, Phoenix theophrasti, aufwiesen, die heute auf Kreta und einigen anderen griechischen Inseln sowie in der südwestlichen Türkei wächst, als Ergebnis von Hybridisierung zwischen den Arten. Sie schlussfolgern, dass die Zunahme von Genen aus P. theophrasti über diesen Zeitraum den zunehmenden Einfluss des Römischen Reiches im östlichen Mittelmeerraum zeigt.

Das könnte Sie auch interessieren!

Heilsam, kleidsam, wundersam. Pflanzen im Alltag der Steinzeitmenschen

Nicht erst seitdem Menschen auf der Suche nach pflanzlichem Ersatz für tierische Produkte und Lebensmittel sind, ist die ungeheure Vielfalt der Pflanzenwelt bekannt. Schon vor 6000 Jahren erkannten Steinzeitmenschen, welche Pflanzen sie sich zu eigen machen konnten. Sie landeten keineswegs ausschließlich im Kochtopf, sondern lieferten ebenso Material für Kleidung, heilten Krankheiten und wurden als Baustoffe genutzt.

Ein neues Forschungsfeld

Resurrection Genomics bietet eine Alternative zu anderen Ansätzen zur Sequenzierung alter DNA und ist besonders nützlich für alte und ausgestorbene Pflanzenarten, merken die Forschenden an. Alte Pflanzen-DNA kann schwierig zu untersuchen sein, da sie ohne den Schutz von Material wie Knochen leicht zerfällt. Zudem werden normalerweise nur kleine Mengen gefunden werden – aber das Wiederaufwachsen der ganzen Pflanze bietet neue Möglichkeiten.

„Wir haben das Glück, dass die Samen der Dattelpalme eine lange Zeit leben können. In diesem Fall mehr als 2.000 Jahre und außerdem in der trockenen Umgebung der Region mit minimalen DNA-Schäden keimen können“, sagt Purugganan. Er ist auch mit der NYU Abu Dhabi und dem Institute for the Study of the Ancient World (ISAW) verbunden. „Dieser ‚Auferstehungs-Genomik‘-Ansatz ist ein bemerkenswert effektiver Weg, um die Genetik und Evolution vergangener und möglicherweise ausgestorbener Arten wie der Judäischen Dattelpalme zu untersuchen. Durch die Wiederbelebung von biologischem Material wie keimenden alten Samen von archäologischen und paläontologischen Stätten oder historischen Sammlungen können wir nicht nur die Genome verlorener Populationen studieren. Sondern in einigen Fällen auch Gene wiederentdecken, die in modernen Sorten ausgestorben sein könnten.“

Ist es also wahrscheinlich, dass Wissenschaftler die Auferstehungsgenomik nutzen werden, um Dinosaurier aus dem Aussterben zurückzuholen?

„Im Prinzip kann die Auferstehungsgenomik genutzt werden, um ausgestorbene Arten oder Populationen wiederzubeleben. Es gibt tatsächlich ein Interesse in diesem Bereich. Allerdings sind Dinosaurier wahrscheinlich nicht möglich. Aber sicherlich können wir Pflanzen, wenn wir Samen haben, oder sogar Bakterien oder andere Mikroben wieder auferstehen lassen“, sagt Purugganan.

Nach Pressemeldung der NYU.

Das könnte Sie auch interessieren!

Landnutzung ging nicht immer auf Kosten der Natur

Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass die Landnutzung durch menschliche Gesellschaften die Ökologie auf den meisten Flächen der Erde seit mindestens 12.000 Jahren umgestaltet hat. Ein internationales Forscherteam fand heraus, dass die Hauptursache für die aktuelle Biodiversitätskrise nicht die Zerstörung von unbewohntem Wildland ist. Sie liegt vielmehr in der Aneignung, Besiedlung und verstärkten Nutzung von zuvor nachhaltig bewirtschafteten Flächen.