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 Neuer Mechanismus der Gen-Inaktivierung könnte vor Altern und Krebs schützen
23.02.2017 | Leibniz-Institut für Alternsforschung - Fritz-Lipmann-Institut e.V. (FLI)

nachricht Alge im Eismeer - Genom einer antarktischen Meeresalge entschlüsselt
23.02.2017 | Universität Konstanz

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: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2017

23.02.2017 | Veranstaltungen

Wie werden wir gesund alt? - Alternsforscher tagen auf interdisziplinärem Symposium in Magdeburg

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Heinz Maier-Leibnitz-Preise 2017: DFG und BMBF zeichnen vier Forscherinnen und sechs Forscher aus

23.02.2017 | Förderungen Preise

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Planeten außerhalb unseres Sonnensystems: Bayreuther Forscher dringen tief ins Weltall vor

23.02.2017 | Physik Astronomie