Kys frøen og den vil forvandle sig til en prins!
Sådan kan det gå i eventyr, men næppe i den virkelige verden. Også selvom ny forskning nu viser, at frøen faktisk rummer cirka 80 procent af de gener, som vaskeægte prinser går rundt og bærer på.
Tankespindet skyldes nye forskningsresultater, som bliver offentliggjort i dag i et af verdens førende videnskabelige tidsskrifter, Science, hvor det er lykkedes for et amerikansk forskerhold med den danske bioinformatiker og tidligere astrofysiker Uffe Hellsten i spidsen at kortlægge en frøs genom til mindste detalje.
Helt præcist drejer det sig om sporefrøen med det eksotiske navn Xenopus tropicalis. Xenopus betyder 'mærkelig fod', og den hedder sådan, fordi den modsat andre frøer har kløer på fødderne.
Mennesker og frøer ligner hinanden genetisk
Det er så langt fra det første dyr i verden, som har fået sin arvemasse kigget minutiøst efter i sømmene, men det er første gang, at det drejer sig om en padde.
»Vores kortlægning viser, at frøer har cirka 80 procent af deres arvemasse til fælles med os mennesker. Det betyder med andre ord, at da vores fælles forfader udviklede sig til henholdsvis pattedyr, fugle, frøer, salamandere og dinosaur for 360 millioner år siden, blev alle udstyret med en stor sjat af den samme genetiske bagage,« siger Uffe Hellsten fra det amerikanske energiministeriums Joint Genome Institute i Californien, hvor han har arbejdet de seneste otte år.
Her har Uffe Hellsten været med til at kortlægge sorghum (en vigtig kornsort i Afrika, Indien og Kina), sojabønnens og søanemonens genom. Og i dag kan man så hilse frøen velkommen i klubben med et portræt på forsiden af Science.
Kortlægningen af frøens genom understreger ifølge Uffe Hellsten, hvorfor frøer er vigtige forsøgsdyr. For omtrent 80 procent af de gener, som kan fremkalde genetiske sygdomme hos mennesker, findes også hos frøer.
»Det faktum cementerer, hvorfor frøer er velegnede modeller til at studere og forstå de molekylære mekanismer, der ligger til grund for en lang række af menneskelige sygdomme,« siger Uffe Hellsten.
Frøer som graviditetstest
Rollen som et velegnet forsøgsdyr startede for alvor tilbage i 1930erne, hvor den sydafrikanske forsker, Lancelot Hogben, fandt ud af, at man kunne bruge frøer som en graviditetstest. Ganske enkelt ved at sprøjte urin fra en kvinde ind i frøen, Xenopus laevis, en nært beslægtet frø til Xenopus tropicalis.
Hvis frøen så indenfor 8 til 12 timer begyndte at producere æg, var det et sikkert tegn på, at kvinden var gravid.
Den hurtige og pålidelige graviditetstest betød, at frøerne med de afrikanske aner hurtigt blev eksporteret til laboratorier i Europa og USA, og her har de taget ophold lige siden. Frø-graviditetstesten blev dog, som de fleste nok ved, afløst af andre metoder fra 1960.
»Det var kvindens graviditetshormon, choriongonadotropin, som kunne kickstarte ægløsning hos frøerne. Endnu et bevis på, at den biologi som foregår i en frø minder meget om den, som foregår i os mennesker,« siger Uffe Hellsten.
Kilde til ny antibiotika
Nyheden om, at frøens genom er kortlagt, glæder frøekspert og biologistuderende Jos Kielgast fra Statens Naturhistoriske Museum, som Videnskab.dk fanger i Bruxelles lufthavn på vej til et feltarbejde i Congo, hvor han sammen med en belgisk ekspedition i anledning af biodiversitetens år, skal på jagt efter nye frøarter.
Vores kortlægning viser, at frøer har ca. 80 pct. af deres arvemasse til fælles med os mennesker
Uffe Hellsten
»Frøer er de mest truede hvirveldyr på hele kloden, og kortlægningen kan være med til at slå et slag for, hvorfor de er så vigtige at bevare. Ikke kun fra en etisk synsvinkel, men også set fra en egoistisk, menneskelig synsvinkel,« siger Jos Kielgast.
Jos Kielgast tænker på, at man med frøer som modelorganisme er godt på vej til at udvikle medicin mod hjernetumorer, hiv, diabetes 2, blodtryksregulerende medicin og sågar myggebalsam. Senest er det med frøforskning lykkedes at udvikle et nyt antibiotika, dermaseptin, som kan slå resistente stafylokokbakterier ned. Opdagelsen tog udgangspunkt i frøens slimede hud.
»Man skal tænke på, at frøer er en stor slimhinde, og er derfor meget udsat for angreb fra bakterier og andre sygdomsfremkaldende mikroorganismer. For at overleve den tilstand, driver frøens hud med små proteiner, peptider, som virker som antibiotika. Det er præcis den viden, som har ført til opdagelsen af ny antibiotika,« siger Jos Kielgast.
Evnen til at udskille antibiotika fra huden er ifølge Uffe Hellsten også et godt eksempel på darwinistisk evolution. For langt tilbage i paddernes udviklingshistorie har det kun været de frøer, som kunne bekæmpe parasit- og bakterieangreb i huden, som kunne overleve.
»Der er altså blevet selekteret for de frøer, som var udstyret med et effektivt immunforsvar i huden, som fik lov til at overleve,« siger Uffe Hellsten.
Som en god bog på hylden
Frøer er de mest truede hvirveldyr på hele kloden, og kortlægningen kan være med til at slå et slag for, hvorfor de er så vigtige at bevare.
Jos Kielgast
På spørgsmålet om, hvad frøens nylagte genom kan bruges til her og nu, er de to forskere ret enige.
»Det er begrænset, hvad man kan bruge den nye information til lige nu og her. Og dybest set går det vel under kategorien: kedeligt. Men kortlægningen vil gøre det muligt at sætte nye projekter i gang, hvor man for alvor vil blive klogere på alt lige fra fosterudvikling til alvorlige, arvelige sygdomme,« siger Uffe Hellsten.
Eller som Jos Kielgast udtrykker det:
»Det svarer til at finde en bog på hylden, som man ikke har læst. Men jeg er sikker på, at det er en god bog, som man kan blive meget klogere af at læse.«
