Bei Bakterien gibt es solche Rezeptoren nur in einer sehr einfachen Form. Bisher war die evolutionäre Verwandtschaft dieser beiden Rezeptorenarten unbekannt. Der Biophysiker Harald Janovjak, der seit Anfang März am Institut of Science and Technology (IST) Austria arbeitet, hat an seiner früheren Arbeitsstelle in den USA einen Rezeptor als “Missing Link” entdeckt. Die Arbeit wurde in der neuen Ausgabe der Wissenschaftszeitschrift “Nature Communications” veröffentlicht.
Bei Wirbeltieren finden sich Glutamat-Rezeptoren in allen Synapsen, den Verbindungsstellen zwischen Nervenzellen. Wenn ein Reiz weitergegeben werden soll, wird im Fortsatz einer Zelle, dem Axon, Glutamat freigesetzt, das austritt, den synaptischen Spalt überwindet und an den Rezeptor der Nachbarzelle bindet. In dem Augenblick geht die Zellmembran auf und lässt Ionen in die Zelle strömen, was nichts anderes ist als der elektrische Strom, mit dem der Reiz weiter geleitet wird.
Von solchen Glutamatrezeptoren unterscheiden sich die Bakterien-Rezeptoren wesentlich. So sind sie etwa nicht spezifisch auf Glutamat als Botenstoff angewiesen, sondern können auch durch andere Aminosäuren sehr langsam aktiviert werden. Das Bindeglied zwischen den beiden Rezeptor-Arten in der Entwicklung von Bakterien zu höheren Organismen fehlte aber bisher.
Gefunden haben die Wissenschafter den neuen Rezeptor auf ganz spezielle Art. Sie haben sich überlegt, wie der noch unbekannte Rezeptor aussehen könnte und demnach eine künstliche Gensequenz am Computer “zusammengestückelt”, wie Janovjak im Gespräch mit der APA erklärte. Der Biophysiker hat gemeinsam mit Kollegen an der University of California in Berkeley dazu im Textverarbeitungsprogramm “Word” eine künstliche Hybrid-Sequenz entworfen. “Wir haben ein bisschen vom Rezeptor einer Ratte genommen, der charakteristisch für die Säugetiere ist, und ein bisschen von der Sequenz eines Bakterien-Rezeptors.”
Diese künstliche Sequenz haben die Wissenschafter durch Datenbanken laufen lassen, wo mittlerweile die entschlüsselte Erbsubstanz zahlreicher Organismen abgespeichert sind. Fündig wurden sie dann bei einem Rädertierchen der Art “Adineta vaga”. (APA)