A research team catches a glimpes of a rare recent case of retrovirus integration. Retroviruses are viruses that multiply by incorporating their genes into the genome of a host cell. If the infected cell is a germ cell, the retrovirus can then be passed on to the next generation as an “endogenous” retrovirus (ERV) and spread as part of the host genome in that host species. In vertebrates, ERVs are ubiquitous and sometimes make up 10 per cent of the host genome. However, most retrovirus integrations are very old, already degraded and therefore inactive – their initial impact on host health has been minimised by millions of years of evolution.

Ein Forschungsteam beobachtet einen seltenen, aktuellen Fall von Retrovirus-Integration. Retroviren sind Viren, die sich vermehren, indem sie ihr genetisches Material in das Erbgut einer Wirtszelle einbauen. Ist die infizierte Zelle eine Keimzelle, kann das Retrovirus anschließend als „endogenes“ Retrovirus (ERV) an Nachkommen weitergegeben werden und sich als Teil des Wirtsgenoms in einer Art verbreiten. In Wirbeltieren sind ERVs allgegenwärtig und machen bis zu 10% des Wirtserbgutes aus. Die meisten Retrovirus-Integrationen sind sehr alt, teilweise abgebaut und inaktiv – ihre anfänglichen Auswirkungen auf die Gesundheit des Wirts sind durch Millionen von Jahren der Evolution nivelliert.

Viruses adapt quickly to new conditions, which is accompanied by a change in their genome. This also applies to a special group of viruses, the bacteriophages. A research team from Poland, the Netherlands and Germany has now successfully reconstructed numerous old phage genomes. These include a genome that is around 1,300 years old and is very similar to the modern Mushuvirus mushu, which infects intestinal bacteria. This contradicts the widespread assumption of a ubiquitous high mutation rate in viruses and thus expands our understanding of their evolution. The researchers have published their findings in the journal “Nature Communications”.

Viren passen sich schnell an neue Bedingungen an, was mit einer Veränderung ihres Genoms einhergeht. Das gilt auch für eine spezielle Gruppe von Viren, den Bakteriophagen. Ein Forschungsteam aus Polen, den Niederlanden und Deutschland hat nun erfolgreich zahlreiche alte Phagen-Genome rekonstruiert. Darunter ein rund 1.300 Jahre altes Genom, das eine sehr hohe Ähnlichkeit zu dem modernen, Darmbakterien befallenden „Mushuvirus mushu“ aufweist. Das widerspricht der verbreiteten Annahme einer generell hohen Mutationsrate bei Viren und erweitert somit das Verständnis für deren Evolution. Die Ergebnisse haben die Forschenden im Fachjournal „Nature Communications“ veröffentlicht.

26.01.2024/Gent/Groningen/Kiel/Neapel. Seegräser bilden die Grundlage für eines der artenreichsten und zugleich empfindlichsten marinen Küstenökosysteme der Welt. Sie entwickelten sich vor etwa 100 Millionen Jahren in drei unabhängigen Linien aus ihren im Süßwasser vorkommenden Vorfahren und sind die einzigen vollständig unter Wasser lebenden marinen Blütenpflanzen. Der Wechsel in eine so radikal andere Umgebung ist ein seltenes evolutionäres Ereignis – und er dürfte nicht einfach gewesen sein. Wie gelang den Seegräsern dieser Schritt? Neue hochqualitative Genome für drei Arten liefern Hinweise, die für den Erhalt von Seegras-Ökosystemen und deren nachhaltige Nutzung von Bedeutung sind.

Ein internationales Forschungsteam unter Leitung der Senckenberg-Wissenschaftler Dr. James Sinclair und Prof. Dr. Peter Haase hat Fließgewässer 23 europäischer Länder untersucht. Anhand wirbelloser Tiere von 1.365 Standorten zeigen sie erstmals in ihrer heute im Fachjournal „Nature Ecology & Evolution“ erschienenen Studie die jährliche Veränderung der ökologischen Qualität der Flüsse seit den 1990er Jahren. Während diese insgesamt zugenommen hat, kam die positive Entwicklung um 2010 zum Erliegen. Die Forschenden warnen, dass der erforderliche „gute“ ökologische Zustand im Durchschnitt in den Fließgewässern nicht erreicht wurde.

The influence of humans is causing originally diverse ecosystems around the world to to become increasingly similar. Scientists in an international research collaboration have uncovered this phenomenon, with their findings recently published in the journal Nature Ecology & Evolution.

Der Einfluss des Menschen bewirkt, dass ursprünglich sehr unterschiedliche Lebensräume weltweit immer ähnlicher werden. Dies haben Wissenschaftler*innen in einer internationalen Forschungskooperation herausgefunden. Die Ergebnisse wurden jetzt in der Zeitschrift Nature Ecology & Evolution veröffentlicht.

Forschungsteam untersucht Vielfalt und Evolution von Grünalgen und entdeckt frühe Vielzelligkeit

Landpflanzen sind in ihren Bauplänen extrem vielfältig. Von allen Organismen, die Fotosynthese betreiben, sind sie in ihren Formen und Strukturen am komplexesten. Mit ihnen eng verwandte Grünalgen sind einfacher gebaut: Die Lebewesen mancher Arten bestehen nur aus einer Zelle, andere Arten sind mehrzellig und etwa fadenförmig oder verzweigt. Wie hat sich die morphologische Komplexität im Laufe der Evolution herausgebildet? Dem sind Forschende unter Leitung der Universität Göttingen bei Streptophyten, zu denen die Landpflanzen und viele Grünalgen gehören, auf den Grund gegangen.

Tiere pflanzen sich auf zwei verschiedene Arten fort: entweder legen sie Eier oder gebären lebendige Nachkommen. Ein Forschungsteam vom Institute of Science and Technology Austria (ISTA), der Universität Sheffield und der Universität Göteborg untersuchte nun Meeresschnecken und deren evolutionär gesehen noch jungen Übergang vom Eierlegen zur Lebendgeburt und wirft neues Licht auf die genetischen Veränderungen, die Organismen solche Wechsel ermöglichen. Die Ergebnisse wurden in Science veröffentlicht.

Ein internationales Team um LMU-Paläogenetiker Laurent Frantz hat mittels genetischer Analysen die Evolutionsgeschichte des Erregers einer tödlichen Hühnerkrankheit enthüllt.

Sie sind winzig klein, enorm vielfältig und im Erdboden weit verbreitet: wirbellose Bodenlebewesen wie Springschwänze, Hornmilben, Tausendfüßer oder Fadenwürmer. Im Ökosystem Boden übernehmen diese Tiere wichtige Aufgaben. Daher rücken sie auch zunehmend in den Blickpunkt von behördlichen Maßnahmen zur Erhaltung der biologischen Vielfalt im Boden. Mit dem Projekt „MetaInvert“ stellen Wissenschaftler*innen umfangreiche genomische Daten zu 232 Arten dieser bisher wenig erforschten Organismen bereit. Die Informationen tragen erheblich zur Identifizierung sowie zum Wissen über Zusammensetzung und Funktion von Gemeinschaften und die Entdeckung evolutionärer Anpassungen an Umweltbedingungen bei.

Embargo 00.01 (GMT), Wednesday, 6. December 2023

Scientists from the Hochschule Bremen (HSB) – City University of Applied Sciences used a centrifuge to show that the skeletons of insects become stronger when these are raised under higher mechanical load. This fundamental knowledge is important to better understand the evolution of cuticle, bone and many biological materials. The study was financially supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, German Research Foundation).

Bitte beachten Sie die Sperrfrist: Mittwoch, 6. Dezember 2023, 00:01 Uhr (GMT)

Wissenschaftler:innen der Hochschule Bremen (HSB) haben mit Hilfe einer Zentrifuge gezeigt, dass die Skelette von Insekten stärker werden, wenn diese unter höherer mechanischer Belastung aufgezogen werden. Diese grundlegende Erkenntnis ist wichtig, um die evolutionäre Entwicklung von vielen biologischen Materialien besser zu verstehen. Ihre Ergebnisse haben die Bioniker:innen in dem renommierten englischsprachigen Journal „Proceedings of the Royal Society B“ veröffentlicht.

The evolution of higher cognitive functions in humans has so far mostly been linked to the expansion of the neocortex. Researchers are increasingly realising, however, that the “little brain” or cerebellum also expanded during evolution and probably contributes to the capacities unique to humans. A Heidelberg research team has now generated comprehensive genetic maps of the development of cells in the cerebella of human, mouse and opossum. Comparisons of these maps reveal both ancestral and species-specific cellular and molecular characteristics of cerebellum development.

Die Evolution höherer kognitiver Funktionen beim Menschen wurde bislang hauptsächlich mit der Ausdehnung des Neokortex in Verbindung gebracht. In der Forschung wird jedoch zunehmend deutlich, dass sich das „Kleine Gehirn“ oder Cerebellum während der Evolution ebenfalls ausdehnte und wahrscheinlich zu den einzigartigen menschlichen Fähigkeiten beiträgt. Ein Heidelberger Forschungsteam hat nun umfassende genetische Karten der Entwicklung von Zellen im Kleinhirn von Mensch, Maus und Opossum erstellt. Im Vergleich offenbaren sie sowohl ursprüngliche als auch artspezifische zelluläre und molekulare Merkmale der Kleinhirnentwicklung.

New genetic data show that humans and sharks share bitter taste receptors, even though their evolutionary pathways separated nearly 500 million years ago / Published in ‘PNAS’

Neue genetische Daten zeigen, dass Menschen und Haifische Rezeptoren für bittere Substanzen teilen, obwohl sich die evolutionären Wege vor fast 500 Millionen Jahre trennten / Veröffentlichung in „PNAS“

Sex-specific characteristics in mammals stem from the activation of corresponding genetic programmes that until now have been largely undescribed by the scientific community. An international research team from Heidelberg and London has, for the first time, decoded the programmes that control the sex-specific development of major organs in selected mammals. By comparing these programmes, they were also able to trace the evolution of sex-specific organ characteristics.

Geschlechtsspezifische Merkmale bei Säugetieren entstehen durch die Aktivierung entsprechender genetischer Programme, die wissenschaftlich bisher weitgehend unbeschrieben sind. Ein internationales Forschungsteam aus Heidelberg und London hat nun erstmals die Programme entschlüsselt, die die geschlechtsspezifische Entwicklung wichtiger Organe bei ausgewählten Säugetieren steuern. Durch den Vergleich dieser Programme konnten sie auch die Evolution geschlechtsspezifischer Organmerkmale nachzeichnen.

Neue Studie in Nature Ecology & Evolution liefert wichtige Grundlage für die Entschlüsselung der Entwicklungsgeschichte des Lebens auf der Erde

Evolutionary information can support the design of targeted vaccines / publication in the scientific journal ‘Cell’

Informationen über die Entwicklung des Virus können helfen, gezielt Impfstoffe zu entwickeln / Publikation im Fachjournal „Cell“

Wieso können nur wenige Tierarten verletzte oder fehlende Körperteile regenerieren, obwohl dies für das Überleben Vorteile bietet? Forschende am Max-Planck-Institut (MPI) für Multidisziplinäre Naturwissenschaften haben jetzt mit Kolleg*innen eine mögliche Erklärung gefunden, warum manche Arten in der Evolution die Fähigkeit zur Regeneration entwickelt oder wieder verloren haben. Dazu untersuchten sie bei verschiedenen Plattwurmarten, inwieweit diese ihren Kopf nachwachsen lassen können. Wie sie herausfanden, unterscheiden sie sich stark in dieser Fähigkeit, und zwar auch abhängig davon, wie sich die Tiere fortpflanzen.

Wissenschaftlicher Meilenstein ermöglicht vertiefte Einblicke in die Evolution und Biologie von Octopus vulgaris