18S ribosomale RNA

Das 18S rRNA-Gen der kleinen Untereinheit (SSU) ist eines der am häufigsten verwendeten Gene in phylogenetischen Studien und ein wichtiger Marker für die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) mit zufälligem Ziel beim Screening der biologischen Vielfalt in der Umwelt. Im Allgemeinen sind rRNA-Gensequenzen aufgrund hoch konservierter flankierender Regionen, die die Verwendung universeller Primer ermöglichen, leicht zugänglich. Ihre repetitive Anordnung innerhalb des Genoms liefert selbst in den kleinsten Organismen große Mengen an Template-DNA für die PCR. Das 18S-Gen ist Teil des ribosomalen Funktionskerns und ist in allen Lebewesen ähnlichen Selektionskräften ausgesetzt. Als die ersten groß angelegten phylogenetischen Studien auf der Grundlage von 18S-Sequenzen veröffentlicht wurden (z. B. von Field et al., 1988), wurde das Gen daher als Hauptkandidat für die Rekonstruktion des Lebensbaums der Metazoen gefeiert. 18S-Sequenzen lieferten später Beweise für die Aufspaltung der Kladen der Ecdysozoa und Lophotrochozoa (monophyletische Gruppe von Organismen, die aus einem gemeinsamen Vorfahren und all seinen linearen Nachkommen besteht) und trugen so zu den jüngsten revolutionären Veränderungen in unserem Verständnis der Verwandtschaftsbeziehungen der Metazoen bei.

In der zweiten Hälfte der 2000er Jahre und mit der zunehmenden Zahl von Taxa, die in molekulare Phylogenien aufgenommen wurden, wurden jedoch zwei Probleme deutlich. Erstens gibt es bei Vertretern bestimmter Taxa, wie den Weichtierklassen Solenogastres und Tryblidia, ausgewählten Muscheltaxa und der rätselhaften Krustentierklasse Remipedia, vorherrschende Sequenzierungshindernisse. Dass es nicht gelingt, 18S-Sequenzen von einzelnen Taxa zu erhalten, gilt als häufiges Phänomen, über das jedoch nur selten berichtet wird. Zweitens kann 18S entgegen den anfänglichen Hoffnungen keine Knoten auf allen taxonomischen Ebenen auflösen, und seine Wirksamkeit variiert beträchtlich zwischen den Kladen. Dies wurde als Auswirkung der raschen alten Radiation innerhalb kurzer Zeiträume diskutiert. Derzeit geht man davon aus, dass Multigen-Analysen zuverlässigere Ergebnisse liefern, um tiefe Verzweigungsereignisse in Metazoa nachzuvollziehen, aber 18S wird immer noch in großem Umfang für phylogenetische Analysen verwendet.

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