Der Evolution auf der Spur

Echinodermata befinden sich evolutionär am Übergang zu den Wirbeltieren und werden deswegen als Modelorganismen eingesetzt. Zwei kürzlich veröffentlichte Studien im Fachjournal JBC der AG Molekulare Glykobiologie zeigen, daß es Ähnlichkeiten in den Zuckerketten vom Seegurken & Co mit denen der Säugetiere gibt.

Stachelhäuter oder Echinodermaten sind die nächsten Verwandten der Wirbeltiere. Sie werden wegen ihres einfachen Bauplans gerne als Modellorganismen in evolutions-biologischen Studien verwendet. Die Evolution hat ihre Spur nicht nur im Genom und Proteom, sondern auch im Glykom hinterlassen. Letzteres basiert auf Zuckerstrukturen auf der Zelloberfläche. Diese Erkennungssignale sind speziell bei der Fortpflanzung im Meer wichtig um die ins Wasser freigesetzten Ei- und Samenzellen speziesspezifisch zu vereinen.

In der Molekularen Glykobiologie Gruppe am Department für Chemie, in einer Kooperation mit dem Haus des Meeres, wurden unter anderen eine Schlangenstern- und eine Seegurkenart auf ihre N-Glykane untersucht. Die Zuckerstrukturen wurden biochemisch und massenspektrometrisch analysiert. Dadurch konnten nicht nur neuartige Glykan-Strukturen entdeckt werden, sondern auch molekulare Gemeinsamkeiten zwischen den Stachelhäuter und den Wirbeltieren. Die Ergebnisse zeigen auch die Stärke von isomerischer Glykoanalytik mittels off-line MALDI-TOF MS basierend auf jahrelanger Erfahrung der FWF Fellows in der Forschungsgruppe.

Sulfated and sialylated N-glycans in the echinoderm Holothuria atra reflect its marine habitat and phylogeny
Jorick Vanbeselaere, Chunsheng Jin, Barbara Eckmair, Iain B. H. Wilson and Katharina Paschinger
J. Biol. Chem. 2020; 295:3159-3172 First Published On January 22, 2020. doi:10.1074/jbc.RA119.011701[Abstract][Full Text][Supporting Information][PDF]

Glycosylation at an evolutionary nexus: the brittle star Ophiactis savignyi expresses both vertebrate and invertebrate N-glycomic features
Barbara Eckmair, Chunsheng Jin, Niclas G. Karlsson, Daniel Abed-Navandi, Iain B. H. Wilson and Katharina Paschinger
J. Biol. Chem. 2020; 295:3173-3188 First Published On January 30, 2020. doi:10.1074/jbc.RA119.011703[Abstract][Full Text][Supporting Information][PDF]

04.08.2020