Genmanipulierter Bahamaanolis

Das Erbgut von Reptilien zu manipulieren, ist gar nicht so einfach. Bei einer Eidechsenart ist es einem Team um Douglas Menke von der University of Georgia nun erstmals gelungen, ein Gen gezielt zu verändern – mit Hilfe der Genschere CRISPR-Cas. Die notwendigen Reagenzien spritzten die Forscher in unbefruchtete Eier im Körper eines weiblichen Bahamaanolis (Anolis sagrei). Erst als der Nachwuchs geschlüpft war, zeigte sich, ob der Eingriff geglückt war. Im Fachjournal »Cell Reports« berichtet das Team, dass etwa sechs Prozent der kleinen Eidechsen ein verändertes Tyrosinase-Gen trugen. Bei der Hälfte davon waren sogar beide Erbanlagen mutiert – sie waren Albinos.

Normalerweise wendet man die CRISPR-Cas-Technologie bei bereits befruchteten Eizellen oder Embryonen an. Bei Eidechsen und anderen Reptilien verweilen die Spermien jedoch lange Zeit im Eileiter des Weibchens, und es ist schwer vorherzusagen, wann die tatsächliche Befruchtung stattfindet. Das macht es praktisch unmöglich, Embryonen im richtigen Stadium zu entnehmen, um sie zu manipulieren. Zumal die Eier äußerst fragil sind und dabei leicht zerstört werden. So beschloss das Team um Menke, die genmanipulierenden Reagenzien schon vor der Paarung mit einem Bahamaanolis-Männchen in die Eileiter eines Weibchens einzubringen. Durch die transparente Membran, die sie umgibt, konnten die Forscher sogar sehen, welche Eier als Nächstes befruchtet würden – und genau auf diese zielen.

Fast alle Tiere und so auch der Mensch benötigen das Enzym Tyrosinase, um Melanine herzustellen. Das sind jene Pigmente, die Haut, Augen und Haare färben. Sind sowohl die mütterliche als auch die väterliche Anlage des Tyrosinase-Gens an bestimmten Stellen verändert, so sind die Nachkommen weiß und haben rote Augen. Menschen, denen die Pigmente fehlen, haben häufig mit Sehstörungen zu kämpfen. Mit Hilfe der Schuppenkriechtiere, die normalerweise über einen besonders ausgeprägten Sehsinn verfügen, hofft das Team um Menke, mehr über den Zusammenhang des Albinismus-Gens und der Netzhaut zu lernen. Andere Forscherteams dürften sich ebenfalls über die neue Methode freuen, die es laut Menke ermöglicht, auch Gene anderer Reptilienarten zu verändern. Zwar ist die Ausbeute noch recht gering im Vergleich zu anderen CRISPR-Cas-Anwendungen. Doch die Albino-Echsen beweisen, dass die Komponenten über Tage – wenn nicht sogar Wochen – aktiv bleiben und in den Eiern sowohl die mütterlichen als auch die väterlichen Erbanlagen verändern können.