Gentechnik: Hormon härtet Insektenpanzer - DER SPIEGEL
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Gentechnik Hormon härtet Insektenpanzer

Seit Jahrzehnten rätseln Forscher darüber, wie Insekten zu ihrem harten Panzer kommen. Jetzt wurde die Gensequenz des verantwortlichen Hormons gefunden. Wenn es gelingt, dieses Hormon gezielt auszuschalten, hätten die Wissenschaftler ein wirksames Mittel gegen Heuschreckenplagen in der Hand.
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Vom 1935 entdeckten Hormon Bursicon wusste man, dass es beim Härten des Insektenpanzers eine wichtige Rolle spielt. Doch seine genaue Struktur und die zugehörige genetische Sequenz kannten Forscher bislang nicht.

Ein amerikanisches Wissenschaftlerteam konnte das Rätsel der harten Insektenpanzer nun lüften. Hans-Willi Honnegger von der Vanderbilt University und Kollegen aus Cornell sowie Seattle identifizierten die Gensequenz des Hormons Bursicon und seine genaue chemische Struktur. Bei Experimenten mit genetisch veränderten Fruchtfliegen stellten die Forscher fest, dass Bursicon nicht nur für die Härtung der Panzer essentiell ist. Es sei auch eine unabdingbare Voraussetzung für das Ausbreiten der Flügel, schreiben die Forscher im Fachmagazin "Current Biology".

Die Forscher fahnden nun nach dem Rezeptor des Hormons, um diesen gezielt auszuschalten beziehungsweise zu besetzen. "Bursicon ist unbedingt notwendig für das Überleben von Insekten", sagte Honneger. "Wenn wir den Rezeptor und das Hormon kennen, dann können wir einen Wirkstoff produzieren, der zum Rezeptor passt." Dieser Wirkstoff würde nur auf Insekten Einfluss haben, die sich gerade häuten. Damit wäre ein gezieltes Vorgehen gegen Insektenplagen wie etwa Wanderheuschrecken möglich, die sich in großer Anzahl gleichzeitig häuten.

Auf die Spur der für Bursicon verantwortlichen Gensequenz waren die Forscher durch mehrere verschiedene Experimente gekommen. Zunächst hatten sie Kakerlaken dazu benutzt, eine größere Menge des Hormons zu gewinnen. Bei einer chemischen Sequenzierung konnten sie vier Aminosäurenketten identifizieren, aus denen die Probe bestand. Später wurden die gleichen Sequenzen im Genom der Fruchtfliege entdeckt. Vergleiche mit dem Erbmaterial anderer Insekten ergaben, dass diese offenbar alle über dieselbe Bursicon-Gensequenz verfügen.

Mit Hilfe der Sequenzdaten bestimmten die Wissenschaftler schließlich auch die Struktur der Bursicon-Moleküle. Das Hormon gehört demnach zur Gruppe der so genannten Cystin-Knoten-Proteine. Solche Proteine kannten Biologen bisher nur als Wachstumshormon bei Säugetieren. "Daran sieht man, wie konservativ die Natur ist", kommentierte Honnegger. "Sie nutzt dieselbe Struktur für völlig verschiedene Dinge."