Glas-Genetik: Schwamm-Genom liefert Erkenntnisse über die Evolution der Biomineralisation

Forschende um den Geobiologen Professor Gert Wörheide haben das Genom des Schwamms Aphrocallistes vastus entschlüsselt. Der riffbildende Glasschwamm kommt vor der Küste von British Columbia in Kanada vor und besitzt eine einzigartige Skelettstruktur aus amorphem Siliziumdioxid, die namensgebend für die Gruppe der Glasschwämme ist. Vollständig analysierte und zusammenhängende Genome sind eine unverzichtbare Ressource für das Verständnis der Evolution, der Entwicklung und der Stoffwechselkapazitäten von Organismen. Die ökologisch wichtige Gruppe der Schwämme ist in Bezug auf die verfügbaren Genomdaten noch eher unterrepräsentiert.

Der riffbildende Glasschwamm Aphrocallistes vastus kommt vor der Küste von British Columbia in Kanada vor. | © Sally Leys and CSSF ROPOS

Wie die Forschenden im Fachmagazin Royal Society Open Science berichten, besitzt die untersuchte Schwammart ein kompaktes Genom mit zahlreichen verschachtelten Genen. Sie konnten mehrere Gene identifizieren, die mit dem Wachstum der Tiere, insbesondere der Bildung ihres mineralischen Skeletts, zusammenhängen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich die Biomineralisierung von Siliziumdioxid unabhängig voneinander in verschiedenen Schwammklassen entwickelt hat. „Unsere Untersuchungen werfen ein neues Licht auf die Biologie der Glasschwämme, bieten wertvolle Einblicke in ihre Evolutionsgeschichte und heben ihre ökologische Bedeutung hervor, was unser Verständnis dieser rätselhaften Organismen und ihrer wichtigen Rolle in marinen Ökosystemen vertieft“, sagt Wörheide

Original publication

Warren R. Francis, Michael Eitel, Sergio Vargas, Catalina A. Garcia-Escudero, Nicola Conci, Fabian Deister, Jasmine L. Mah, Nadège Guiglielmoni, Stefan Krebs, Helmut Blum, Sally P. Leys, Gert Wörheide: The genome of the reefbuilding glass sponge Aphrocallistes vastus provides insights into silica biomineralization. Royal Society Open Science, 2023