Will Bambus gegessen werden? Tan und Kollegen haben herausgefunden Bambus kann Pandas durch Mikro-RNA-Moleküle (miRNA) aktiv beeinflussen die in den Blutkreislauf der Pandas gelangen und deren Biologie so manipulieren, dass sie Pflanzen bevorzugen, obwohl sie ein fleischfressendes Verdauungssystem haben.
Wissenschaftler der China West Normal University analysierten Blutproben von sieben Großen Pandas und identifizierten 57 microRNAs (miRNAs) – winzige genetische Moleküle – die aus Bambuspflanzen stammen. miRNAs fungieren als Regulatoren der Genexpression und entscheiden, welche Gene Proteine produzieren und welche nicht.
„MiRNA im Bambus kann über die Nahrung in den Körper des Großen Pandas gelangen, vom Darm absorbiert werden, in den Blutkreislauf gelangen und dann regeln, wann die RNA des Großen Pandas Informationen überträgt. Auf diese Weise spielt sie eine Rolle bei der Regulierung der Genexpression des Großen Pandas“, sagt der leitende Autor Dr. Feng Li.
Die miRNAs stören Gene, die die Geschmacks- und Geruchswahrnehmung sowie das Dopamin-Belohnungssystem des Gehirns steuern. Eine miRNA beispielsweise zielt auf das TAS2R3-Gen ab, das für die Wahrnehmung von Bitterkeit verantwortlich ist. Dies könnte dabei helfen, schädliche Substanzen im Bambus zu identifizieren und essbare Teile auszuwählen.
Acht Bambus-miRNAs könnten auf die Dopaminstoffwechselwege bei Pandas abzielen. Dopamin ist wie ein chemischer Botenstoff in Ihrem Gehirn, der Freude signalisiert. Indem sie die Dopaminverarbeitung verlangsamen, könnten diese Moleküle die angenehmen Empfindungen beim Bambusessen verstärken und die Vorliebe der Pandas für die Pflanze verstärken.
Es scheint, dass nur miRNAs, die mit der Genexpression interagieren, im Blutkreislauf verbleiben. Einige miRNAs, die nur bei jungen Pandas nachgewiesen wurden, zielen auf Gene ab, die an Wachstum und Entwicklung beteiligt sind. Andere, die nur bei Männchen gefunden wurden, regulieren die Spermienproduktion, während die bei Weibchen Östrogen beeinflussen und alters- und geschlechtsspezifisch sind.
Die Forscher von Tan und seinen Kollegen fanden auch pflanzliche miRNAs, die Pandas helfen, sich an ihre Bambusdiät anzupassen, indem sie die Verdauung, den Stoffwechsel und die Energieeinsparung regulieren. Dies ist für Pandas besonders wichtig, da Bambus so nährstoffarm ist. Die miRNAs arbeiten mit MAPK-Signalwegen zusammen, um das Zellwachstum zu regulieren.
Gleichzeitig beeinflussen sie auch AMPK-Gene, um energieverbrauchende Prozesse zu hemmen und energieproduzierende Wege zu aktivieren. Wie in der Studie festgestellt wird: „Dieser Mechanismus könnte erklären, warum der Große Panda trotz des Verzehrs von nährstoffarmem Bambus einen relativ robusten Körperbau erreichen kann.“
Diese Studie ist die erste, die eine „reichsübergreifende“ Genregulation bei Großen Pandas demonstriert, bei der Moleküle einer Art (Bambuspflanzen) die Genexpression einer anderen Art (Pandas) beeinflussen können. Sie legt nahe, dass Bambus für Pandas kein passives Opfer ist, sondern sie steuert.
Die Tatsache, dass miRNA Signale von Pflanzen an Tiere übermitteln kann, könnte neue Wege für die Erforschung der Behandlung und Vorbeugung von Tierkrankheiten eröffnen. „Pflanzliche miRNAs könnten auch an der Regulierung des Immunsystems von Tieren beteiligt sein und so deren Widerstandskraft gegen Krankheiten stärken“, betont Li.
Tan H, Wang C, Li F, Peng Y, Sima J, Li Y, Deng L, Wu K, Xu Z und Zhang Z (2025) Königreichsübergreifende Regulierung der Genexpression bei Großen Pandas über pflanzliche miRNA. Front. Vet. Sci. 12:1509698. https://doi.org/10.3389/fvets.2025.1509698
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Bild: canva.
