Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Das menschliche Genom in bisher höchster Präzision

20.10.2004


Automatisierung im Humangenomprojekt. Roboter dieser Art bereiten die Proben für die eigentliche Sequenzierung vor. Jede der Platten enthält 384 Reaktionskammern, bei einem Durchlauf können in zweieinhalb bis drei Stunden zwölf Platten mit insgesamt 4.608 Proben bearbeitet werden.

Bild: Max-Planck-Institut für molekulare Genetik


Genaue Entschlüsselung der Gen-reichen Sequenzen des Humangenoms legt solides Fundament für künftige biomedizinische Forschung

... mehr zu:
»Biotechnologie »Gen »Genom »Sequenz

Nach einer ersten Rohfassung des menschlichen Genoms im Februar 2001 haben die 20 am Humangenom-Projekt beteiligten Forschungszentren aus sechs Ländern jetzt eine hochgenaue Version des menschlichen Erbguts in der Fachzeitschrift "Nature" veröffentlicht (Nature, 21. Oktober 2004). Diese zeigt beispielsweise, dass der Mensch nur über etwa 20.000 bis 25.000 und nicht 30.000 bis 40.000 Protein-kodierende Gene verfügt. An der Analyse beteiligt waren auch die Mitglieder des Deutschen Genomischen Sequenzanalyse-Konsortiums, die seit 1996 im Deutschen Humangenomprojekt (DHGP) und seit 2001 im Nationalen Genomforschungsnetz (NGFN) vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert werden. Anhand der nun vorliegenden nahezu vollständigen Sequenz können in Zukunft genetische Veränderungen, die komplexen Erkrankungen wie Krebs, Bluthochdruck, chronischen Entzündungen und Fettsucht zugrunde liegen, mit hoher Sicherheit identifiziert werden.

Mehr als 99 Prozent der Gen-reichen ("euchromatischen") und damit für die allermeisten Lebensprozesse verantwortlichen Erbsubstanz des Menschen sind jetzt mit einer bisher unvorstellbar hohen Genauigkeit entziffert. Im Gegensatz zur Rohfassung aus dem Jahr 2001 mit etwa 150.000 Lücken sind die Sequenzen der 24 menschlichen Chromosomen jetzt nur noch an 341 Stellen unterbrochen. Diese Lücken liegen meist entweder in den für heutige Technologien unzugänglichen Gen-armen ("heterochromatischen") Bereichen, an den Chromosomenenden oder in sich vielfach wiederholenden, fast identischen Abschnitten. Die Forscher sind sich einig, dass auch weiterhin Anstrengungen unternommen werden müssen, um die noch vorhandenen Lücken zu schließen. Hierfür ist jedoch ein anderes Vorgehen notwendig, weg von Hochdurchsatzverfahren und hin zu punktuell ausgerichteten und dem spezifischen Problem angepassten Analysen. Angesichts der wenigen Lücken stellt das menschliche Genom das bei weitem größte nahezu vollständig bestimmte Genom dar. In vergleichbarer Qualität liegen bisher nur die Genome von drei weiteren Mehrzellern (Fruchtfliege, Fadenwurm, Ackerschmalwand) vor, deren Genome allerdings bedeutend kleiner sind.


Anhand der nun vorliegenden hochgenauen Sequenz lassen sich grundsätzliche Fragen der Humangenetik mit deutlich höherer Genauigkeit als bisher beantworten. So verfügt der Mensch nur über etwa 20.000 bis 25.000 Protein-kodierende Gene und nicht 30.000 bis 40.000, wie die Forscher ursprünglich noch im Jahr 2001 aus der Rohfassung des menschlichen Genoms gefolgert hatten. Der gravierende Unterschied zwischen Roh- und aktueller Sequenz wird auch daran deutlich, dass aus heutiger Sicht 58 Prozent aller Genvorhersagen von 2001 fehlerbehaftet waren. Die Forscher können jetzt auch hochinteressante verdoppelte Bereiche im Genom sowie erst in der jüngeren Evolution ‚geborene’ und ‚gestorbene’ Gene bestimmen. Solche Analysen sind wesentlicher Bestandteil bei der Suche nach den genetischen Unterschieden von Mensch und Tier. Auch medizinisch hoch relevante Untersuchungen bauen auf der Sequenz des menschlichen Genoms auf.

Das Human-Genom-Projekt ist ein herausragendes Beispiel für den enormen Nutzen, der durch international koordinierte Anstrengungen zur Generierung von öffentlichen Forschungsressourcen erzielt werden kann.

Es ist besonders bemerkenswert, dass die drei beteiligten deutschen Gruppen in Jena (Institut für Molekulare Biotechnologie, IMB), Berlin (Max-Planck-Institut für molekulare Genetik) und Braunschweig (Gesellschaft für Biotechnologische Forschung, GBF) zusammen mit japanischen Kollegen durch die schon im Mai 2000 in NATURE veröffentliche Analyse des Chromosoms 21 einen Qualitätsstandard gesetzt und damit das internationale Gesamtprojekt geprägt haben. Insgesamt hat das Deutsche Konsortium ca. 2,5 Prozent der jetzt verfügbaren finalen Daten erbracht, die sich auf die Chromosomen 3, 8, 9, 17, 21 und X verteilen. Neben vielen bisher unbekannten Genen konnten in enger Zusammenarbeit mit klinischen Partnern z.B. bereits 12 menschliche Krankheitsgene entdeckt werden, u.a. für Kleinwuchs, Nachtblindheit, geistige Behinderung sowie für Nieren- und Hautkrankheiten.

Angesichts dieser Erfolge hofft das Konsortium, dass weitere fundamentale und im internationalen Rahmen vorangetriebene Projekte zur Säuger-Genom-Sequenzanalyse auch weiter von deutscher Seite unterstützt werden.

Anlässlich des Abschlusses ihrer Arbeiten im Rahmen des DHGP und der Publikation zum Fertigstellen des Human-Genoms kommen die drei beteiligten Gruppen am 20. und 21. Oktober in Jena zu ihrem letzten Konsortiumstreffen zusammen. Sie werden eine Leistungsbilanz ziehen sowie künftige Strategien und Projekte diskutieren.

Originalveröffentlichung:

International Human Genome Sequencing Consortium
Finishing the euchromatic sequence of the human genome
Nature, 21 October 2004

Weitere Informationen erhalten Sie von:

Dr. Matthias Platzer
Institut für Molekulare Biotechnologie (IMB), Jena
Tel.: 03641 65-6241
Fax: 03641 65-6255
E-Mail: mplatzer@imb-jena.de

Prof. Hans Lehrach
Max-Planck-Institut für molekulare Genetik, Berlin
Tel.: 030 8413-1220
Fax: 030 8413-1380
E-Mail: lehrach@molgen.mpg.de

Dr. Helmut Blöcker
Gesellschaft für Biotechnologische Forschung (GBF), Braunschweig
Tel.: 0531 6181-220
Fax: 0531 6181-292
E-Mail: bloecker@gbf.de

Dr. Bernd Wirsing | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.molgen.mpg.de
http://www.imb-jena.de
http://www.gbf.de

Weitere Berichte zu: Biotechnologie Gen Genom Sequenz

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Das Rezept für ein motorisches Neuron
09.12.2016 | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

nachricht "Wächter des Genoms": Forscher aus Halle liefern neue Einblicke in die Struktur des Proteins p53
09.12.2016 | Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

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: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einzelne Proteine bei der Arbeit beobachten

08.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Intelligente Filter für innovative Leichtbaukonstruktionen

08.12.2016 | Messenachrichten

Seminar: Ströme und Spannungen bedarfsgerecht schalten!

08.12.2016 | Seminare Workshops