Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Erste genetische Karte des Genoms des Fadenwurms Pristionchus pacificus publiziert

20.09.2002


Vom Fadenwurm Pristionchus pacificus (Vordergrund) liegt jetzt eine genetische Karte vor, die den Wissenschaftlern die Lokalisation von Genen ermöglicht (im Hintergrund ein Ausschnitt aus einem Gel mit DNA-Fragmenten).
Foto: J.Berger, Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie


Navigationshilfe bei der Suche nach Mutationen / Vergleichende Untersuchungen zur Embryonalentwicklung entscheidend vereinfacht


Die Arbeitsgruppen um Ralf J. Sommer und Stephan C. Schuster am Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Tübingen haben in Zusammenarbeit mit der niederländischen Firma Keygene die erste genetische Karte des P. pacificus Genoms erstellt (Genetics, Vol. 162, Ausgabe September 2002). Diese Karte ermöglicht es den Genforschern nun erfolgreich im Genom des kleinen Fadenwurms zu "navigieren", um dort die Position eines Gens oder einer Mutation zu bestimmen. Damit haben die Forscher einen wichtigen Schritt zur Charakterisierung von funktionellen Mutanten unternommen - und können ein Fenster öffnen, das einen Blick auf die Evolution von Vorgängen bei der Embryonalentwicklung erlaubt.

Wie sind die im Zuge der Embryonalentwicklung ablaufenden Vorgänge evolutionär entstanden?, so lautet eine Schlüsselfrage der Biologie. Hinweise auf die zugrunde liegenden Mechanismen der Evolution kann ein Vergleich von Modellorganismen mit verwandten Organismen liefern. Dazu begeben sich die Forscher auf die Suche nach den Unterschieden in der Embryonalentwicklung und versuchen deren genetische Grundlagen zu identifizieren.


Einer der wichtigsten Modellorganismen in der Entwicklungsbiologie ist der im Boden lebende etwa ein Millimeter lange Fadenwurm Caenorhabditis elegans. Seine Entwicklung ist verhältnismäßig einfach - das erwachsene Tier besteht aus nur rund 1000 Zellen - und verläuft sehr stereotyp. Tatsächlich ist es den Forschern schon vor geraumer Zeit gelungen, das Schicksal jeder einzelnen Zelle, quasi die Zellbiographie, bei C. elegans nachzuvollziehen - wann und wo sie sich teilt und welche Entwicklung ihre Nachkommen einschlagen, d. h. welchen Platz sie im ausgewachsenen Organismus einnehmen. Als Forschungsobjekt ist C. elegans äußerst beliebt. Er war der erste mehrzellige Organismus, dessen Genom vollständig entschlüsselt werden konnte.

Verschiedenste Aspekte der Embryonalentwicklung lassen sich am Beispiel des Eiablageorgans, der so genannten Vulva, hervorragend untersuchen. Die Entwicklung dieses Organs ist bei C. elegans mittlerweile sehr gut verstanden, und auch die Gene, die diesen Vorgang kontrollieren, sind bekannt. Nun möchten die Wissenschaftler mehr über die während der Evolution entwickelten Mechanismen herausfinden. In der Arbeitsgruppe um Ralf J. Sommer am Tübinger Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie steht daher ein Vergleich zwischen der Entwicklungsprogrammatik von C. elegans und einem entfernten Verwandten, dem Fadenwurm Pristionchus pacificus, im Zentrum des Interesses. Die genetische Kontrolle der Vulva-Entwicklung bei P. pacificus unterscheidet sich jedoch deutlich von der bei C. elegans. Das macht einen direkten Vergleich der beteiligten Gene schwer.

Ein erster Schritt besteht daher in der Herstellung von Mutanten, bei denen der Prozess der Vulva-Bildung durch ein defektes Gen gestört ist. Die betroffenen Individuen von P. pacificus zeigen Defekte bei der Organentwicklung und liefern damit wichtige Informationen über die Funktion des jeweiligen Gens während der Embryogenese. Bisher ist es jedoch für die Wissenschaftler ausgesprochen schwierig gewesen herauszufinden, welches Gen in der Mutante defekt ist. Um die Lage des Gens im Genom zu bestimmen, benötigen die Forscher eine detaillierte Genomkarte mit Markierungspunkten (so genannten Markern), die wie Meilensteine über das Genom verteilt sind. Erst mit ihrer Hilfe kann die Position eines Gens bzw. einer Mutation im Genom bestimmt werden. In Zusammenarbeit mit der im niederländischen Wageningen ansässigen Firma Keygene ist es den Arbeitsgruppen von Ralf J. Sommer und Stephan C. Schuster am Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie nun gelungen, eine genetische Karte des P. pacificus Genoms zu erstellen (mit 120 bis 130 Millionen Bausteinen entspricht das P. pacificus-Genom im Umfang etwa 4 Prozent des Humangenoms).

Die Nützlichkeit ihrer Karte, die von der Arbeitsgruppe Sommer mittlerweile ins Internet gestellt worden ist, konnten die Forscher adhoc demonstrieren, indem sie ein bis dahin in P. pacificus unbekanntes Gen mit dem kryptischen Kürzel Ppa-unc-1/Twitchin lokalisierten und identifizierten. Die genetische Karte des P. pacificus-Genoms wird das Auffinden von Genen in dem kleinen Fadenwurm erheblich erleichtern und damit Vergleiche zur Evolution entwicklungsbiologischer Vorgänge überhaupt erst ermöglichen.

Weitere Informationen erhalten Sie von:

Dr. Ralf J. Sommer
Abt. für evolutionäre Biologie
Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie
Spemannstrasse 37
D-72076 Tübingen
Tel: 07071 - 601371
Fax 07071 - 601498

Dr. Bernd Wirsing | Presseinformation

Weitere Berichte zu: Embryonalentwicklung Entwicklungsbiologie Evolution Fadenwurm Gen Genom

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Was läuft schief beim Noonan-Syndrom? – Grundlagen der neuronalen Fehlfunktion entdeckt
16.10.2017 | Leibniz-Institut für Neurobiologie

nachricht Keimfreie Bruteier: Neue Alternative zum gängigen Formaldehyd
16.10.2017 | Technische Universität Graz

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: Smarte Sensoren für effiziente Prozesse

Materialfehler im Endprodukt können in vielen Industriebereichen zu frühzeitigem Versagen führen und den sicheren Gebrauch der Erzeugnisse massiv beeinträchtigen. Eine Schlüsselrolle im Rahmen der Qualitätssicherung kommt daher intelligenten, zerstörungsfreien Sensorsystemen zu, die es erlauben, Bauteile schnell und kostengünstig zu prüfen, ohne das Material selbst zu beschädigen oder die Oberfläche zu verändern. Experten des Fraunhofer IZFP in Saarbrücken präsentieren vom 7. bis 10. November 2017 auf der Blechexpo in Stuttgart zwei Exponate, die eine schnelle, zuverlässige und automatisierte Materialcharakterisierung und Fehlerbestimmung ermöglichen (Halle 5, Stand 5306).

Bei Verwendung zeitaufwändiger zerstörender Prüfverfahren zieht die Qualitätsprüfung durch die Beschädigung oder Zerstörung der Produkte enorme Kosten nach...

Im Focus: Smart sensors for efficient processes

Material defects in end products can quickly result in failures in many areas of industry, and have a massive impact on the safe use of their products. This is why, in the field of quality assurance, intelligent, nondestructive sensor systems play a key role. They allow testing components and parts in a rapid and cost-efficient manner without destroying the actual product or changing its surface. Experts from the Fraunhofer IZFP in Saarbrücken will be presenting two exhibits at the Blechexpo in Stuttgart from 7–10 November 2017 that allow fast, reliable, and automated characterization of materials and detection of defects (Hall 5, Booth 5306).

When quality testing uses time-consuming destructive test methods, it can result in enormous costs due to damaging or destroying the products. And given that...

Im Focus: Cold molecules on collision course

Using a new cooling technique MPQ scientists succeed at observing collisions in a dense beam of cold and slow dipolar molecules.

How do chemical reactions proceed at extremely low temperatures? The answer requires the investigation of molecular samples that are cold, dense, and slow at...

Im Focus: Kalte Moleküle auf Kollisionskurs

Mit einer neuen Kühlmethode gelingt Wissenschaftlern am MPQ die Beobachtung von Stößen in einem dichten Strahl aus kalten und langsamen dipolaren Molekülen.

Wie verlaufen chemische Reaktionen bei extrem tiefen Temperaturen? Um diese Frage zu beantworten, benötigt man molekulare Proben, die gleichzeitig kalt, dicht...

Im Focus: Astronomen entdecken ungewöhnliche spindelförmige Galaxien

Galaxien als majestätische, rotierende Sternscheiben? Nicht bei den spindelförmigen Galaxien, die von Athanasia Tsatsi (Max-Planck-Institut für Astronomie) und ihren Kollegen untersucht wurden. Mit Hilfe der CALIFA-Umfrage fanden die Astronomen heraus, dass diese schlanken Galaxien, die sich um ihre Längsachse drehen, weitaus häufiger sind als bisher angenommen. Mit den neuen Daten konnten die Astronomen außerdem ein Modell dafür entwickeln, wie die spindelförmigen Galaxien aus einer speziellen Art von Verschmelzung zweier Spiralgalaxien entstehen. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlicht.

Wenn die meisten Menschen an Galaxien denken, dürften sie an majestätische Spiralgalaxien wie die unserer Heimatgalaxie denken, der Milchstraße: Milliarden von...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Meeresbiologe Mark E. Hay zu Gast bei den "Noblen Gesprächen" am Beutenberg Campus in Jena

16.10.2017 | Veranstaltungen

bionection 2017 erstmals in Thüringen: Biotech-Spitzenforschung trifft in Jena auf Weltmarktführer

13.10.2017 | Veranstaltungen

Tagung „Energieeffiziente Abluftreinigung“ zeigt, wie man durch Luftreinhaltemaßnahmen profitieren kann

13.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

ESO-Teleskope beobachten erstes Licht einer Gravitationswellen-Quelle

16.10.2017 | Physik Astronomie

Was läuft schief beim Noonan-Syndrom? – Grundlagen der neuronalen Fehlfunktion entdeckt

16.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Gewebe mit Hilfe von Stammzellen regenerieren

16.10.2017 | Förderungen Preise