Der Stoffwechsel bringt den Wechsel

Wie Würmer ihre Entwicklung steuern

Würmer im normalen Entwicklungszustand, die wachsen und sich fortpflanzen (links) und Larven im Dauerstadium, die ihre Entwicklung angehalten haben (rechts).

Um zu überleben, können Larven des Fadenwurms C.elegans bei extrem widrigen Bedingungen wie Hitze oder extremer Trockenheit ihre Entwicklung anhalten – sie wechseln in das sogenannte Dauerstadium. Forscher am MPI-CBG konnten nun zeigen, dass das Umschalten vom normalen Stadium mit Wachstum und Fortpflanzen zum Dauerstadium allerdings nicht nur durch Umwelteinflüsse ausgelöst wird, sondern auch direkt vom Stoffwechsel des Organismus abhängt. Ist ein bestimmtes Hormon angereichert in den Zellen vorhanden, verbleibt der Fadenwurm im normalen Stadium. Er schaltet aber seine Entwicklung auf Pause und verfällt in das Dauerstadium, wenn der Spiegel dieses Hormons fällt. Um zu entscheiden, welcher Entwicklungsmodus einzunehmen ist, erspürt der Fadenwurm das Energielevel verschiedener Stoffwechselwege - entscheidend sind dabei Kohlenhydrate und Redoxgleichgewichte.

Weitere Untersuchungen sollen nun klären, welche weiteren biochemischen Prozesse die Entwicklung von Fadenwürmern und anderen Organismen auf welche Weise regulieren. 

Originalveröffentlichung:

Sider Penkov, Damla Kaptan, Cihan Erkut, Mihail Sarov, Fanny Mende & Teymuras V. Kurzchalia: Integration of carbohydrate metabolism and redox state controls dauer larva formation in Caenorhabditis elegans. Nature Communications, 20. August 2015