Genome des einzigen Höhlenfischs nördlich der Alpen werden nun in den USA analysiert

Forscherpreis macht genetische Untersuchungen des Aacher Höhlenfischs möglich

Konstanz/ Aach. Der erste europäische Höhlenfisch, der 2015 vom Höhlentaucher Joachim Kreiselmaier in Süddeutschland entdeckt wurde – ist inzwischen eine wissenschaftliche Sensation. Er ist der einzige bekannte Höhlenfisch in Europa und der am nördlichsten lebende überhaupt. Seitdem haben Forscher aus Konstanz, Oldenburg und Berlin erfolgreich die ersten genetischen Analysen durchgeführt. In einem nächsten Schritt wird nun die komplette Genomsequenzierung des Höhlenfisches durchgeführt und dessen Erbgut in vergleichenden Studien weiter erforscht, teilt die UNI Konstanz mit. Das Forschungsprojekt wurde aktuell mit dem Plant and Animal SMRT Grant 2018 ausgezeichnet. Damit verbunden ist eine Unterstützung durch das kalifornische Unternehmen Pacific Biosciences (PacBio) und das Unternehmen GENEWIZ aus New Jersey, USA.

Mit dem Plant and Animal SMRT Grant 2018 ist für PD Dr. Jasminca Behrmann-Godel vom Limnologischen Institut der Universität Konstanz und Kollegen die Möglichkeit verbunden, das Genom des Höhlenfischs zu assemblieren. Um dieses Verfahren erfolgreich durchzuführen, bekommen Prof. Dr. Arne Nolte, Institut für Biologie und Umweltwissenschaften der Universität Oldenburg, und Assistant Professor Fritz Sedlazeck vom Human Genome Sequencing Center des Baylor College of Medicine in Houston (USA) Zugang zu neuester Genomsequenzierungstechnologie von PacBio sowie bioinformatischen Support von GENEWIZ.

Die Forscher werden unter anderem von einer DNS-Sequenzierungsmethode profitieren, die eine möglichst vollständige und akkurate Assemblierung des Genoms gewährleisten wird. Auf diese Weise „kann das Erbgut des Höhlenfischs sehr schnell assembliert und analysiert werden. Bislang war das für die meisten Spezies undenkbar“, erklärt Arne Nolte.

Für Jasminca Behrmann-Godel spielt die Entschlüsselung des Genoms „eine zentrale Rolle beim genetischen Vergleich zwischen Höhlenfischen und an der Oberfläche lebenden Artgenossen“. Sie und ihre Kollegen sind dabei besonders an genetischen Veränderungen interessiert, die für verschiedene morphologische Anpassungen des europäischen Höhlenfischs verantwortlich sind, zum Beispiel für seine degenerierten Augen, größeren Nasenlöcher und die verringerte Pigmentierung.

Der jüngst entdeckte Höhlenfisch, eine Schmerle der Gattung Barbatula, kommt in den unterirdischen Karstsystemen der Donau-Aach-Region in Süddeutschland vor. Aus der Betrachtung der lokalen geologischen Geschichte und den ersten genetischen Analysen schlussfolgerten Jasminca Behrmann-Godel und ihre Forscherkollegen, dass diese spezielle Spezies sich innerhalb von 20.000 Jahren von an der Oberfläche lebenden Artgenossen abgrenzte und zum Höhlenbewohner wurde. Diese Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Current Biology im April 2017 veröffentlicht.

Damit PacBio und GENEWIZ das Genom des europäischen Höhlenfischs in den Vereinigten Staaten assemblieren können, wird Arne Nolte DNS-Proben von Fischen, die Joachim Kreiselmaier aus den Höhlen des Donau-Aach-Systems geholt hat und die anschließend von Jasminca Behrmann-Godel vom Limnologischen Institut der Universität Konstanz betreut wurden, in die USA schicken.