Hefepilze haben ein Gedächtnis, in das sie Erfahrungen an missglückten Sex einspeichern. Dazu werden Proteine verändert.
Erinnern fällt schon uns mit unseren Milliarden Gehirnzellen schwer, wie soll es einem gelingen, der nur aus einer Zelle besteht? Etwa, indem er das Gedächtnis auslagert. Das tut die Amöbe Physarum polycepahlum - auf deutsch Schleimpilz - die sich über riesige Flächen ausbreiten kann und auf Futtersuche wandert: Dabei scheidet sie immer ein wenig Schleim aus, und wenn sie auf eine verschleimte Stelle stößt, wandert sie gleich weiter, sie weiß, dass da nichts zu holen ist.
Aber der Schleimpilz kann noch mehr, er erinnert sich nicht nur im Raum, sondern auch in der Zeit: Wenn man ihm im Labor die Futterzufuhr periodisch stoppt - nach jeder Stunde -, dann stellt er nach der dritten Stunde sein Wachsen ein, er nimmt den künftigen Mangel vorweg. Wie er das tut, ist unklar, aber seit Längerem gibt es bei Bakterien die Vermutung, sie prägten sich Erinnerungen dadurch ein, dass sie besondere Proteine bauen und diese miteinander verklumpen lassen.
Dass es einen solchen Mechanismus gibt, haben Fabrice Caudron und Yves Barral (ETH Zürich) nun gezeigt, nicht an Bakterien, aber an Pilzen, Hefen. Auch das sind Einzeller, sie haben ein kompliziertes Reproduktionsverhalten: Sie können sich entweder asexuell vermehren oder es tun sich zwei zusammen. Natürlich müssen sie einander erst finden, das Problem lösen sie mit Pheromonen, die Düfte weisen den Weg.
Aber die beiden verfehlen einander oft, und das merken sie sich: Sie formen eines ihrer Proteine um, Whi3. Das wird in seiner ursprünglichen Funktion inaktiv, aber ansteckend, es formt andere auch um - ähnlich wie Prionen es tun -, zusammen bilden sie Klumpen. Die dämpfen die Reaktion auf den Lockduft, die Hefe schaltet wieder auf nicht sexuelle Vermehrung um, es sei denn, der Duft kommt extrem konzentriert. Dann können die Proteinkomplexe wieder aufgebrochen werden, mit zunehmendem Alter wird das immer schwieriger (Cell, 155, 5. 12.).
Hefe, Fruchtfliege, Mensch?
Einen ganz ähnlichen Mechanismus kennt man von der Fruchtfliege Drosophila: Ihre Männchen speichern es in Proteinkomplexen, wenn sie von Weibchen abgewiesen werden. Diese Merktechnik könnte sich quer durch alle Lebensformen ziehen, vermutet Barral: "Wer hätte gedacht, dass ein Einzeller wie die Hefe uns zeigen kann, wie wir unsere Erfahrungen speichern?" (jl)