Überraschend klingt es schon: Die kleine Taufliege Drosophila melanogaster soll helfen, das menschliche Gehirn zu verstehen. Kann dieses unbemannte Flugobjekt etwa komplexe Rechen-Aufgaben lösen? Kann es schreiben? Lesen? Kann es sprechen? „Benutzt man einen Modellorganismus, setzt man stillschweigend etwas voraus“, sagt Prof. Dr. Karl-Friedrich Fischbach von der Abteilung für Neurobiologie und Genetik am Institut für Biologie III der Universität Freiburg. „Und zwar, dass es in der Natur allgemeine Prinzipien gibt, die man von einfach gebauten Organismen auch auf komplexer gebaute Organismen inklusive des Menschen übertragen kann.“ Als ein sich sexuell fortpflanzendes Tierchen unterliegt die Taufliege zum Beispiel den Gesetzen der klassischen Genetik. In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts half sie etwa dem Nobelpreisträger Thomas Hunt Morgan, die Vererbung von Eigenschaften auf die Nachkommen mit der Verteilung der Chromosomen in der Keimbahn in Verbindung zu bringen. Ein Prinzip, das auch beim Menschen regiert. Gibt es so eine allgemeine Ähnlichkeit auch zwischen dem menschlichen und dem Fliegengehirn?

Vor mehr als zehn Jahren stießen Fischbach und sein Team bei einer solcher Mutante auf das Gen irregular Chiasm C (irreC). Ist dieses Gen kaputt, dann kommt es zu Fehlbildungen in Bereichen des optischen Areals im Fliegengehirn, die als äußeres und inneres Chiasma bezeichnet werden. Die Axone aus dem Auge finden ihre Ziele in tiefer liegenden Schichten des Gehirns nur noch über Umwege. Weitere Forschungen ergaben: Irre C hat eine Schwester, das Protein Kirre. Beide sitzen in der Membran von Axonendigungen, ragen in den extrazellulären Raum hinein und können definierte Proteine auf der Oberfläche von anderen Zellen binden. „Auf diese Weise erkennen die wachsenden Axone ihre Zielzellen“, sagt Fischbach. An den Membranen der Zielzellen haben die Wissenschaftler nach und nach auch die Proteinpartner gefunden, die von IrreC und Kirre gebunden werden. Die gesamte funktionelle Einheit haben sie das „irre cell recognition module“ (IRM) getauft. Die Moleküle sind allesamt Mitglieder der Immunglobulin-Familie. Somit ähneln sie den Antikörpern des Immunsystems, wie sie auch beim Menschen zu finden sind. Und das ist noch nicht einmal die einzige Ähnlichkeit.