Farngenom gibt Auskunft über die Evolution von Pflanzen

Farne besiedeln den Planeten bereits seit 360 Millionen Jahren. Die Urzeitpflanze hat sich im Laufe ihrer Evolution immer wieder an verschiedene Umwelteinflüsse angepasst. Nun haben Forscher der Justus-Liebig-Universität Gießen das Farngenom sequenziert und ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift „Nature Plants“ veröffentlicht.

Acht Jahre Forschungsarbeit waren nötig, um das Genom der Farnart Ceratopteris richardii zu sequenzieren. Die an der Forschungsarbeit beteiligten Wissenschaftler der Justus-Liebig-Universität Gießen konnten die bestehende Vermutung widerlegen, wonach die gigantische Größe des Farngenoms auf wiederholte Genomduplikationen zurückzuführen sei. Prof. Annette Becker, Leiterin der AG Entwicklungsbiologie der Pflanzen an der Justus-Liebig-Universität in Gießen, schließt Genomduplikationen als Ursache für die Größe des Farngenoms aus, denn die 39 Chromosomenpaare sind nicht identisch. Insgesamt 85% der C-fern-DNA besteht aus springenden Genen, kurze Fragmente repetetiver Sequenzen. Über Jahrmillionen sammelten sich diese DNA-Bruchstücke im Farngenom an. Blütenpflanzen dagegen hätten viel kleinere Genome, wahrscheinlich, weil sie einfach besser darin seien, ungenutzte DNA und ganze Chromosomen aus dem Genom zu entfernen.

Darüber hinaus konnten die Wissenschaftler frühere Studien bestätigen, in denen gezeigt wurde, dass Farne fremde Gene in ihr eigenes Genom integrieren können und so neue Eigenschaften erhalten.

Die Arbeitsgruppe aus Gießen möchte ihre Forschungsarbeit fortsetzen, um weitere Erkenntnisse über das Farngenom zu gewinnen.