Wie unsere Rücken-Bauch-Achse entstand

Damit Zellen in unserem Körper wissen, wo sie sind und was sie werden sollen, werden früh in der Embryonalentwicklung zwei Körperachsen angelegt. In einer aktuellen Publikation im Fachjournal "Cell Reports" haben nun der Entwicklungsbiologe Ulrich Technau und seine KollegInnen durch die Analyse von Seeanemonen den evolutionären Ursprung der zweiten Körperachse von Mensch und Tier aufgedeckt: Jenes System aus Signalmolekülen, das beim Menschen und den meisten Tieren für die Bildung der Rücken-Bauch-Körperachse verantwortlich ist, entwickelte sich bereits vor 600 Millionen Jahren in dem gemeinsamen Vorfahren von Mensch und Seeanemone. Die Seeanemonen nutzen dieses abgewandelte Gradientensystem allerdings für ihre ganz eigene, zweite Körperachse. Die meisten Tiere haben eine dorso-ventrale Körperachse (Rücken-Bauch-Achse), die unter anderem die Lage des zentralen Nervensystems, bei uns Menschen das Gehirn und das Rückenmark, bestimmt. Erstaunlicherweise wird diese Achse von Wirbeltieren und Insekten durch die gleichen Signalmoleküle aus der Familie der Bone morphogenetic protein (BMP)-Moleküle aufgebaut, weshalb man davon ausgeht, dass dieser Mechanismus schon in gemeinsamen Vorfahren von Insekten und Wirbeltieren auftrat. Diese Signalmoleküle bestimmen die Position des zentralen Nervensystems - dorsal bei Wirbeltieren, ventral bei Insekten und Würmern. Aufbauend auf der Erkenntnis, dass alle tierischen Lebewesen über einen ähnlichen Genpool verfügen, analysierten die WissenschafterInnen die Funktion der BMPs während der embryonalen Entwicklung der Seeanemone.