Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Aufklärung aller Gen-Funktionen rückt in greifbare Nähe

14.04.2009
Mit Hilfe einer neuen Methode ist es dem Stammzellforscher Jürgen Knoblich gelungen, Funktionen von Genen erstmals über das gesamte Erbgut eines Organismus gleichzeitig zu untersuchen.

Damit wird es in Zukunft möglich sein, den Ursachen von Krankheiten noch systematischer auf den Grund zu gehen.

Unsere Gene bestimmen wie wir aussehen, aber auch welche Krankheiten wir bekommen. Seit Beginn dieses Jahrtausends kennen wir jedes einzelne Gen, das im Menschen vorkommt.

Doch welche Funktion hat jedes dieser Gene im Organismus? Für den Menschen wird diese Frage noch länger nicht beantwortet werden können - für den Modellorganismus "Fruchtfliege" hingegen sehr wohl. In der nächsten Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift "Nature" beschreiben der IMBA Stammzellforscher Jürgen Knoblich und seine Postdoktorandin Jennifer Mummery-Widmer die Funktionen von nicht weniger als 2600 der etwa 13.000 bekannten Gene im Fliegengenom sowie deren Vernetzungen zueinander.

Erstmals Analyse aller Gene gleichzeitig möglich

Geglückt ist dieser Quantensprung durch eine neuartige Methode, die es ermöglicht, komplexe biologische Vorgänge "genomweit", d.h. über alle Gene der Fruchtfliege hinweg gleichzeitig zu analysieren. "Diese genomweiten Analysen läuten eine neue Ära der Biologie ein", stellt Knoblich fest. "Einzelne Gene isoliert zu betrachten genügt längst nicht mehr. Wichtiger ist, ihre Funktionen in einem systembiologischen Zusammenhang, also ganzheitlich zu betrachten."

Fliegenhaare als Indikatoren für menschliche Krebsentstehung

Kern des Projekts war der so genannte Notch-Delta Signalweg. Diese Signalkette ist beim Menschen essenziell am Tumorwachstum sowie an zahlreichen Erbkrankheiten beteiligt. In der Fliege hingegen kontrolliert derselbe Weg die Anzahl der Rückenhaare. Findet man also veränderte Borsten, weiß man, dass man ein Gen gefunden hat, welches diesen Signalweg beeinflusst.

Diese außergewöhnlich umfangreiche Gen-Analyse wurde nur möglich durch die Nutzung der vom Neurobiologen Barry Dickson generierten Fliegenbibliothek des IMP-IMBA. Diese Datenbank enthält 20.000 Fliegenstämme, in denen jeweils genau ein einziges Gen abgeschaltet ist. In einem riesigen "Screen" untersuchten die Mitarbeiter von Jürgen Knoblich jeden einzelnen dieser Stämme auf das Borstenwachstum der Fliegen.

Mit Hilfe von weiteren Indikatoren filterten die Forscher aus den riesigen Datenmengen die für den untersuchten Signalweg relevanten Gene heraus. Die netzartigen Beziehungen dieser Gene zueinander wurden auf einer Art Landkarte darstellt. "Wir werden uns nun einzelne dieser Vernetzungen genauer ansehen. Damit wollen wir klären, welche dieser Gen-Netzwerke für die Tumorentstehung und Stammzellkontrolle beim Menschen relevant sind", erläutert Jürgen Knoblich die nächsten Schritte.

Therapien systematischer entwickeln

Mit Blick auf den medizinischen Fortschritt bedeutet das einen Paradigmenwechsel. Früher suchte man bei einem Krankheitsbild nach dem verantwortlichen Gen, also nach der klassischen Nadel im Heuhaufen. Heute sind uns alle Gene prinzipiell bekannt und die Frage ist eine viel systematischere: Was genau bewirken die zu dieser Krankheit gehörigen Gene im Körper? Welche biochemischen Wege und Signalketten werden gestört und wie kann man ansetzen, um diese wieder in Gang zu bringen? Jürgen Knoblich ist überzeugt: "Genau an diesem Punkt müssen dann Medikamente ansetzen, um die Krankheit in den Griff zu bekommen."

Originalpublikation:
Mummery-Widmer, J.L., Yamazaki, M., Stoeger, T., Novatchkova, M., Bhalerao, S., Chen, D., Dietzl, G., Dickson, B.J. and Knoblich, J.A. (2009). Genome-wide analysis of Notch signalling in Drosophila by transgenic RNAi. Nature.
Kontakt:
Mag. Evelyn Missbach, MAS
IMBA Communications
Tel. +43 699 19 20 95 25
evelyn.missbach@imba.oeaw.ac.at
Jürgen Knoblich
Jürgen Knoblich wurde 1963 in Memmingen, Deutschland, geboren. Er studierte Biochemie in Tübingen und London. Nach seiner Promotion 1994 wechselte er nach San Francisco, um im Labor von Yuh Nung Yan Erfahrung als Postdoc zu sammeln. Seit 2004 ist Jürgen Knoblich Senior Scientist und stellvertretender Direktor am Institut für Molekulare Biotechnologie (IMBA) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften. Seine Forschungsarbeiten erbrachten wesentliche Erkenntnisse auf dem Gebiet der Entwicklungsbiologie und der Tumorstammzellen.

IMBA

Das IMBA - Institut für Molekulare Biotechnologie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften kombiniert Grundlagen- und angewandte Forschung auf dem Gebiet der Biomedizin. Interdisziplinär zusammengesetzte Forschergruppen bearbeiten funktionsgenetische Fragen, besonders in Zusammenhang mit der Krankheitsentstehung. Ziel ist es, das erworbene Wissen in die Entwicklung innovativer Ansätze zur Prävention, Diagnose und Therapie von Krankheiten einzubringen.

IMP- IMBA Research Center

Zwischen dem Forschungsinstitut für Molekulare Pathologie (IMP), das 1988 von Boehringer Ingelheim gegründet wurde, und dem seit 2003 operativen Institut für Molekulare Biotechnologie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (IMBA) wurde eine enge Forschungskooperation vereinbart. Unter dem Namen "IMP-IMBA Research Center" greifen die beiden Institute auf eine gemeinsame Infrastruktur im wissenschaftlichen und administrativen Bereich zu. Die beiden Institute beschäftigen insgesamt etwa 400 Mitarbeiter aus 30 Nationen und sind Mitglied des Campus Vienna Biocenter.

Evelyn Missbach | idw
Weitere Informationen:
http://www.imba.oeaw.ac.at/pressefoto-genscreen
http://www.imba.oeaw.ac.at/research/juergen-knoblich/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Adenoviren binden gezielt an Strukturen auf Tumorzellen
23.04.2018 | Eberhard Karls Universität Tübingen

nachricht Software mit Grips
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Hirnforschung, Frankfurt am Main

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Moleküle brillant beleuchtet

Physiker des Labors für Attosekundenphysik, der Ludwig-Maximilians-Universität und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik haben eine leistungsstarke Lichtquelle entwickelt, die ultrakurze Pulse über einen Großteil des mittleren Infrarot-Wellenlängenbereichs generiert. Die Wissenschaftler versprechen sich von dieser Technologie eine Vielzahl von Anwendungen, unter anderem im Bereich der Krebsfrüherkennung.

Moleküle sind die Grundelemente des Lebens. Auch wir Menschen bestehen aus ihnen. Sie steuern unseren Biorhythmus, zeigen aber auch an, wenn dieser erkrankt...

Im Focus: Molecules Brilliantly Illuminated

Physicists at the Laboratory for Attosecond Physics, which is jointly run by Ludwig-Maximilians-Universität and the Max Planck Institute of Quantum Optics, have developed a high-power laser system that generates ultrashort pulses of light covering a large share of the mid-infrared spectrum. The researchers envisage a wide range of applications for the technology – in the early diagnosis of cancer, for instance.

Molecules are the building blocks of life. Like all other organisms, we are made of them. They control our biorhythm, and they can also reflect our state of...

Im Focus: Metalle verbinden ohne Schweißen

Kieler Prototyp für neue Verbindungstechnik wird auf Hannover Messe präsentiert

Schweißen ist noch immer die Standardtechnik, um Metalle miteinander zu verbinden. Doch das aufwändige Verfahren unter hohen Temperaturen ist nicht überall...

Im Focus: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Fraunhofer eröffnet Community zur Entwicklung von Anwendungen und Technologien für die Industrie 4.0

23.04.2018 | Veranstaltungen

Mars Sample Return – Wann kommen die ersten Gesteinsproben vom Roten Planeten?

23.04.2018 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Moleküle brillant beleuchtet

23.04.2018 | Physik Astronomie

Sauber und effizient - Fraunhofer ISE präsentiert Wasserstofftechnologien auf Hannover Messe

23.04.2018 | HANNOVER MESSE

Fraunhofer IMWS entwickelt biobasierte Faser-Kunststoff-Verbunde für Leichtbau-Anwendungen

23.04.2018 | Materialwissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics