Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Bahnbrechende Methode zur Genanalyse von Hefezellen entdeckt

13.05.2013
Forscher des Institute for Systems Biology in Seattle (USA) und des Luxembourg Centre for Systems Biomedicine (LCSB) an der Universität Luxemburg haben gemeinsam eine bahnbrechende Methode zur Genanalyse von Hefezellen entwickelt.

Das Team um Prof. Dr. Aimée Dudley vom ISB und Dr. Patrick May vom LCSB hat seine Ergebnisse am 12. Mai in dem renommierten Wissenschaftsjournal „Nature Methods“ publiziert. Die Wissenschaftler beschreiben darin eine Methode, die sie BEST getauft haben: Barcode Enabled Sequencing of Tetrads, oder zu Deutsch: Barcode vermitteltes Sequenzieren von Tetraden (DOI: 10.1038/nmeth.2479).

Bäckerhefe ist einer der am wirkungsvollsten und häufigsten in der Genforschung eingesetzte Modell-Organismen. An den Hefezellen kann insbesondere eine Technik angewandt werden, die als Tetraden-Analyse bezeichnet wird: Die Paarung zweier Zellen führt zu vier Nachkommen - oder Sporen - in der nachfolgenden Generation, die aneinander haften und eine so genannte Tetrade bilden. Um diese Nachkommenschaft genetisch analysieren zu können, müssen die Sporen einer Tetrade voneinander getrennt werden. Die Methode, die dabei zum Einsatz kommt, ist sehr arbeitsaufwändig und hat sich in den vergangenen 75 Jahren nicht grundsätzlich geändert. Es wurden zwar verschiedene Anläufe unternommen, diesen manuellen Prozess zu umgehen. Mit keiner der neuen Methoden konnte jedoch sichergestellt werden, dass eine wesentliche Information erhalten blieb: Welche Sporen aus einer gemeinsamen Tetrade entstammen.

Das Team aus ISB- und LCSB-Forschern hat nun eine Technik entwickelt, die genau das sicherstellt und etliche hundert Mal schneller als die manuelle Trennung der Tetraden ist. Zunächst werden zwei DNA-Sequenzen in die Zellen eingefügt - zum einen eine kurze, als Barcode bezeichnete Sequenz, die Sporen aus ein und derselben Tetrade kennzeichnet und zum anderen ein GFP-Reporter-Gen, das für ein „Grün-fluoreszierendes Protein“ codiert.

Mit dem GFP-Reporter können die Wissenschaftler mit Hilfe von FACS (Fluorescence activated cell sorting) Tetraden von anderen Hefezellen trennen. Anschließend werden die jeweils vier Sporen einer Tetrade durch eine enzymatische Reaktion voneinander getrennt, so dass sie sich als Einzelzellen weiterentwickeln und vermehren können. Danach werden die Barcodes sowie 2 bis 3 Prozent jedes individuellen Genoms der Einzelsporen sequenziert. Mit der gewonnenen Information kann dann der genaue Familienstammbaum auf einfache Weise rekonstruiert werden.

„Um Gene zu identifizieren, die für komplexe Erbmerkmale verantwortlich sind, braucht man eine riesige Zahl an Nachfahren und eine enorme Menge an DNA-Sequenzierungen“, sagt Patrick May: „Unsere neue BEST- Methode verbindet die Stärken eines der Goldstandards genetischer Analysetechniken mit der Ultra-Hochdurchsatz-Genomsequenzierung auf eine sehr effiziente Art und Weise: Wir können jetzt genetische Fragestellungen untersuchen können, die uns bisher nicht zugänglich waren.“

Ludlow, C.L., Scott, A.C., Cromie, G.A., Jeffery, E.W., Sirr, A., May, P., Lin J., Hays, M., Gilbert, T., Dudley, A.M. (2013) High-throughput Tetrad Analysis. Nature Methods, 2013

Link zur Publikation: http://www.nature.com/nmeth/journal/vaop/ncurrent/full/nmeth.2479.html

Britta Schlüter | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni.lu/lcsb
http://www.nature.com/nmeth/journal/vaop/ncurrent/full/nmeth.2479.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut
20.10.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Aus der Moosfabrik
20.10.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

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: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise