Entdeckung eines Gens zur Entgiftung von Schwermetallen

  • Veröffentlicht am: 13.02.2019
Industrieflächen sind oft ein Hort von Schwermetallen, die Bienen besonders belasten. Foto: Patrick Hendry/unsplash.com

Metallothioneine sind allgegenwärtige Proteine, die für die Homöostase und Entgiftung von Metallen wichtig sind. Sie wurden jedoch bisher nicht in Honigbienen oder anderen Hautflüglern identifiziert. Metallothioneine könnten eine bedeutende ökophysiologische und ökotoxikologische Bedeutung besitzen.

Ein besseres Verständnis der molekularen Reaktionen auf Stress, der durch toxische Metalle hervorgerufen wird, könnte zum Erhalt von Honigbienen beitragen. Metallothionein bei Honigbienen könnten darüber hinaus ein Biomarker für die Überwachung der Umweltqualität sein.

In einer Studie haben Wissenschaftler ein Metallothionein-Gen in der Honigbiene identifiziert und beschrieben: AmMT. Es ist 1680 bp lang und kodiert ein 48-Aminosäuren-Protein mit 15 Cysteinen.

Eine vergleichende stammesgeschichtliche Analyse ergab fünf mögliche Metallothionein-Proteine bei drei anderen Hautflügler-Arten. AmMT wurde durch das Klonen der Kodiersequenz des mutmaßlichen Metallothioneins in voller Länge beschrieben. Die Forscher stellten fest, dass AmMT die Schwermetalle Blei, Cadmium und Kupfer in E. coli bindet. In weiteren Labortests an Honigbienen konnte dies auch dort bestätigt werden. In Feldexperimenten wurde die Belastung von Honigbienen eines Industriestandorts mit denen eines städtischen Lebensraums verglichen.

Die aktuelle Studie legt nahe, dass AmMT Metallbindungseigenschaften in Übereinstimmung mit einer möglichen Rolle bei der Metallhomöostase aufweist. Weitere funktionelle und strukturelle Charakterisierung von Metallothionein in Honigbienen und anderen Hautflüglern sind Ziel weiterer Forschungsarbeiten.

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