Forscher entdecken: Tödliche Parasiten tauschen heimlich DNA aus

Ein Parasitenstamm, der lange Zeit primär durch klonale Vermehrung verbreitet galt, scheint deutlich dynamischer zu sein, als Wissenschaftler einst angenommen hatten.

Eine neue internationale Studie deutet darauf hin, dass Leishmania – eine Gruppe mikroskopischer Parasiten, die für schwerwiegende tropische Erkrankungen verantwortlich sind – regelmäßig genetisches Material durch Hybridisierung austauscht. Diese Erkenntnis stellt die lang etablierte Sichtweise auf die Evolution dieser Organismen in Frage.

Sie könnte dazu führen, dass Forscher ihre Fähigkeit zur Ausbreitung, Anpassung sowie das Potenzial zur Entwicklung ätzen müssen. Der Biologe Matthew W. Brown hat zur Studie beigetragen, die in den „Proceedings of the National Academy of Sciences" veröffentlicht wurde. Die Forschung konzentrierte sich auf Leishmania, eine Gattung der Trypanosomatiden.

Diese Erreger werden durch Insektenstiche übertragen

Diese Erreger werden durch Insektenstiche übertragen und kommen weltweit in vielen Regionen vor., die kollektiv als Leishmaniose bezeichnet werden, reichen üren bis hin zu schweren Infektionen, die innere Organe betreffen.

Da sich die Parasiten in verschiedenen Regionen und bei unterschiedlichen Wirten ausbreiten, ist es unerlässlich zu verstehen, wie sie sich entwickeln. Nur so lässt sich die Ausbreitung der Krankheit verfolgen und effektivere Präventions- sowie Behandlungsstrategien entwickeln.

Brown, Professor für Biologie an der Michigan State University (MSU) im Bereich der Biologischen Wissenschaften, unterstützte die genetische Analyse und die Interpretation der evolutionären Muster. „Das Verständnis, wie diese Parasiten genetisches Material austauschen, verändert grundlegend, wie wir über ihre Evolution und Anpassungsfähigkeit denken", sagte Brown.

Technik, Energie und Einsatz

Die Arbeit zeigt, dass sich diese parasitären Organismen genetisches Material readily austauschen. Es handelt sich dabei um eine dominierende Kraft, die die Entwicklung dieser Organismen prägt und erhebliche Auswirkungen auf die Krankheitsdynamik sowie Kontrollstrategien weltweit hat.

Genetischer Austausch treibt die Anpassung voran Die Studie stellt die lang gehegte Auffassung infrage, dass Leishmania-Populationen vorwiegend durch klonale Vermehrung verbreitet werden. Stattdessen stellten die Forschenden fest, dass genetischer Austausch bei den wichtigsten menschlich infektiösen Arten weit verbreitet zu sein scheint.

Um das Ausmaß dieses Austauschs zu erfassen, entwickelten das Team eine pan-generische Multilocus-Typisierungsmethode unter Verwendung von 27 genetischen Markern. Diese Methode wurde auf 254 Isolate von „Old World"-Leishmania angewendet, die 11 Arten zugeordnet wurden.

Die Isolate stammten aus weit verbreiteten

Die Isolate stammten aus weit verbreiteten Populationen, was den Forschenden ermöglichte, genetische Muster über Arten und geografische Regionen hinweg zu vergleichen. Die Analyse ergab hohe Werte für die Heterozygotie und die allelische Vielfalt. Dies deutet darauf hin, dass die Genome der Parasiten nicht einfach nächsten kopiert werden.

Etwa 72 Prozent der Isolate zeigten Anzeichen genetischer Hybridisierung. Dies umfasst sowohl interspezifische Hybridisierung zwischen verschiedenen Arten als auch intraspezifische Hybridisierung innerhalb derselben Art. Die Forscher führten zudem eine Whole-Genome-Sequenzierung an 24 Isolaten durch.

Dadurch wurden die durch die Multilocus-Analyse erfassten breiteren Hybridisierungsmuster bestätigt. Diese Befunde deuten darauf hin, dass viele Leishmania-Parasiten eine Mosaik-Herkunft aufweisen, bei der Blöcke genetischen Materials wurden.

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Mit anderen Worten erscheint ihre evolutionäre Geschichte weniger wie ein einfaches verzweigtes Baumdiagramm, sondern vielmehr wie ein verworrenes Netzwerk des genetischen Austauschs. Die neue Veröffentlichung knüpft an Browns umfassendere Forschung an, die sich mit der Entstehung komplexer Organismen aus mikrobiellen Vorfahren befasst.

Im vergangenen Herbst nahm Brown zudem an einem weiteren internationalen Projekt teil, das zu einer bedeutenden Entdeckung führte, die in der Zeitschrift „Nature" veröffentlicht wurde. Das Team identifizierte einen neuen Organismus, Solarion arienae, und begründete sowohl ein neues Phylum als auch eine zuvor unbekannte eukaryotische Supergroup.

Diese Erkenntnis lieferte neue Details zum Verständnis der frühesten Stadien der Evolution komplexen Lebens auf der Erde. Brown wurde als Preisträger des Ralph E. Powe Research Excellence Award der MSU für das Jahr 2025 ausgezeichnet, um seine Forschungsbeiträge anzuerkennen.

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Der Preis stellt die höchste Auszeichnung der Universität für Forschungserfolge dar. Brown ist ein führender Evolutionsbiologe, der mehr als 70 peer-reviewte Publikationen verfasst hat, nahezu 10.000 Zitationen erhalten hat und etwa 4 Millionen US-Dollar an Forschungsförderung gesichert hat.

Zudem erhielt er kürzlich eine kollaborative Förderung in Höhe von 870.000 US-Dollar Moore Foundation. Ziel dieser Förderung ist die Erweiterung einer weit verbreiteten Software-Suite zur Erstellung großskaliger evolutionärer Datensätze. Quelle: Eliza V. C. Alves-Ferreira, Mourad Barhoumi, Tiago R. Ferreira, Matthew W.

Brown, Petr Volf, Yusr Saadi-BenAoun, Immen Khammari, Ihcen Kherachi, Akila Fathallah Mili, Zoubir Harrat, Ikram Guizani, David L. Sacks, Julius Lukeš und Michael E. Grigg: „Umfassende Heterozygotie und genetischer Austausch unter natürlichen Populationen ". In: Proceedings of the National Academy of Sciences, 17. April 2026. DOI: 10.1073/pnas.2537999123.