{"id":14412,"date":"2025-05-12T11:22:50","date_gmt":"2025-05-12T09:22:50","guid":{"rendered":"https:\/\/cms-stage.zdv.uni-mainz.de\/sandkasten\/?page_id=14412"},"modified":"2026-05-29T11:10:36","modified_gmt":"2026-05-29T09:10:36","slug":"sieverling","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/cms-test.zdv.uni-mainz.de\/sandkasten\/personen-2\/sieverling\/","title":{"rendered":"Anne Sieverling"},"content":{"rendered":"\n<\/jgu-base-pageheader>\n\n\n \n<\/jgu-base-image>\n\n\n \n<\/jgu-base-anchornavigation>\n\n\n

Die Entstehung komplexen LebensForscher aus Mainz, Valencia, Madrid und Z\u00fcrich haben herausgefunden, warum Eukaryoten entstanden sind<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Lange Zeit war das Leben auf Organismen beschr\u00e4nkt, die aus einfachen prokaryotischen Zellen bestanden \u2013 beispielsweise auf Urbakterien, Archaeen genannt. Auch heutige Bakterien sind prokaryotische Zellen, in denen das genetische Material frei im Zellplasma umherschwimmt. Deutlich komplexer dagegen gestalten sich die Zellen von Pilzen, Pflanzen und Tieren. Die Gene sind gut gesch\u00fctzt im Zellkern verpackt, zudem gibt es viele Organellen innerhalb einer gr\u00f6\u00dferen Zelle.<\/p>\n\n\n\n

Doch wie kam es zu dieser Komplexit\u00e4t, die die Entstehung von Tieren, Pflanzen und Menschen \u00fcberhaupt erst erm\u00f6glichte? Zwar gibt es die weithin akzeptierte Endosymbiontentheorie. Sie besagt, dass die komplexen Zellen durch die Symbiose eines Bakteriums und eines Archaeons entstanden sind. Allerdings sind keine evolution\u00e4ren Zwischenstufen von Prokaryonten und Eukaryonten bekannt \u2013 es klaffte daher weiterhin eine gro\u00dfe Wissensl\u00fccke rund um die Entstehung der eukaryotischen Zelle, die die gr\u00f6\u00dfte Komplexit\u00e4tssteigerung in der Geschichte des Lebens auf der Erde darstellt. Vier Wissenschaftler der Johannes Gutenberg-Universit\u00e4t Mainz (JGU), der Universit\u00e4t Valencia, der Polytechnischen Universit\u00e4t Madrid und der Universit\u00e4t Z\u00fcrich konnten diese Leerstelle nun schlie\u00dfen. Die Ergebnisse wurden k\u00fcrzlich im renommierten Wissenschaftsjournal PNAS<\/em> ver\u00f6ffentlicht.<\/p>\n\n\n<\/div>\n\n\n<\/jgu-base-heading>\n\n\n\n

Das Forscherteam beschritt dabei einen neuen Weg. Statt sich der Frage ph\u00e4nomenologisch auf Grundlage der Zellstruktur zu n\u00e4hern, arbeiteten die Forscher quantitativ an der Evolution der Gene. „Anfangs wuchsen die Proteine und die proteincodierenden Gene, die den Bauplan f\u00fcr die Proteine lieferten, gleicherma\u00dfen“, erkl\u00e4rt Dr. Enrique Muro, Computerbiologe an der JGU. „Als die Proteine jedoch l\u00e4nger und l\u00e4nger wurden, wurde es komplizierter. Es gab eine Spannung zwischen den Genen, die weiterwuchsen, und den Proteinen, die eine physikalische Begrenzung beim Wachsen hatten.“<\/p>\n\n\n<\/div>\n\n\n<\/jgu-base-heading>\n\n\n\n

Die L\u00f6sung der Evolution: Sie baute in die Genbaupl\u00e4ne nicht-codierende Bereiche ein, also solche, die keine Proteininformationen enthalten. W\u00e4hrend das Wachstum des durchschnittlichen Proteins bei einer L\u00e4nge von 500 Aminos\u00e4uren stagnierte, konnten die Gene auf diese Weise weiterwachsen \u2013 und zwar exponenziell, wie das Team theoretisch und anhand von Beobachtungen herausfand. „Es gab also eine \u00c4nderung, die in der Physik magnetischer Materialien gut untersucht ist: ein abrupter \u00dcbergang an einem kritischen Punkt, den wir auf die Zeit vor 2,6 Milliarden Jahre datieren“, fasst Muro zusammen. Das Wachstum der Gene h\u00e4lt bis heute an. Die Forschenden konnten ebenfalls vorhersagen, wie sich die L\u00e4nge der codierenden Gene zuk\u00fcnftig entwickeln wird.<\/p>\n\n\n<\/div>\n\n\n\n

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